Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

RAZVOJ NOVE GENERACIJE TOPLOTNIH MANIKINOV ZA NAMENE VREDNOTENJA OPREME ZA ZAŠČITO IN VAROVANJE ZDRAVJA V EKSTREMNIH POGOJIH BIVANJA IN DELA (X-TERMOMAN)

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.10.01  Tehnika  Proizvodne tehnologije in sistemi  Proizvodna kibernetika 

Koda Veda Področje
T000  Tehnološke vede   

Koda Veda Področje
2.11  Tehniške in tehnološke vede  Druge tehniške in tehnološke vede 
Ključne besede
termalni manikin, inteligentni sistemi, hitra izdelava, modeliranje, osebna zaščitna oprema
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (30)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  31265  dr. Mojca Amon  Srce in ožilje  Raziskovalec  2011 - 2012  207 
2.  35855  dr. Tarsi Bali  Medicina  Raziskovalec  2014 
3.  04011  dr. Jože Balič  Proizvodne tehnologije in sistemi  Vodja  2011 - 2014  1.286 
4.  26248  dr. Tomaž Brajlih  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2013  203 
5.  12657  dr. Miran Brezočnik  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  516 
6.  32523  dr. Urša Ciuha  Javno zdravstvo (varstvo pri delu)  Mladi raziskovalec iz gospodarstva  2011 - 2014  97 
7.  08634  dr. Franc Čuš  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  1.193 
8.  28474  dr. Tadej Debevec  Šport  Mladi raziskovalec  2011  373 
9.  11943  dr. Igor Drstvenšek  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  549 
10.  20231  dr. Mirko Ficko  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  344 
11.  10470  dr. Nenad Gubeljak  Konstruiranje  Raziskovalec  2013 - 2014  881 
12.  33257  dr. Marko Hrelja  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2011 - 2014  10 
13.  33337  Dragan Jović    Tehnični sodelavec  2011 - 2013 
14.  31065  dr. Michail Keramidas  Srce in ožilje  Raziskovalec  2011  98 
15.  36741  Iva Kumprej  Medicina  Raziskovalec  2013 - 2014 
16.  14676  dr. Igor Mekjavić  Srce in ožilje  Raziskovalec  2011 - 2014  1.274 
17.  33881  dr. Shawnda Morrison  Srce in ožilje  Raziskovalec  2011 - 2013  192 
18.  04169  dr. Ivan Pahole  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  592 
19.  02046  dr. Iztok Potrč  Upravne in organizacijske vede  Raziskovalec  2011 - 2014  766 
20.  21382  dr. Jožef Predan  Konstruiranje  Raziskovalec  2013 - 2014  410 
21.  36531  Boštjan Razboršek    Tehnični sodelavec  2013  31 
22.  30939  dr. Marko Reibenschuh  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2011 - 2012  43 
23.  32137  dr. Jernej Šenveter  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2011 - 2012  10 
24.  36088  dr. Vito Tič  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2013  267 
25.  27555  dr. Bogdan Valentan  Materiali  Raziskovalec  2011 - 2012  66 
26.  34685  dr. Aleksandar Veg  Konstruiranje  Raziskovalec  2013 - 2014  23 
27.  03264  Bogomir Vrhovec  Sistemi in kibernetika  Tehnični sodelavec  2011 - 2014  60 
28.  18692  dr. Daniela Zavec  Tekstilstvo in usnjarstvo  Raziskovalec  2011 - 2014  238 
29.  17582  Danijel Zimšek    Tehnični sodelavec  2013 - 2014  63 
30.  20232  dr. Uroš Župerl  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2011 - 2014  546 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.002 
2.  0795  Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo  Maribor  5089638010  23.996 
Povzetek
Vse pogostejše nevarnosti (naravne nesreče, različna orožja, delo v premalo znanih okoljih), daljša izpostavljenost ljudi v določenih ekstremnih okoljih in s tem povečana tveganost za nastanek poškodb in možnost preživetja narekujejo vse višje kriterije za izdelavo zaščitne opreme ljudi. Posledično je za načrtovanje osebne zaščitne opreme in za varovanje zdravja ljudi v ekstremnih delovnih pogojih razvit večstopenjski model za določanje optimalnega zaščitnega oblačilnega sistema (Zavec Pavlinic & Mekjavic, 2009). Znotraj večstopenjskega procesa razvoja zaščitnih oblačilnih sistemov, od združljivosti tekstilnih materialov, izpolnjevanja zahtev ergonomije, uporabe numeričnih modelov in testiranj s prostovoljci v laboratoriju in na terenu se je kot najbolj uporabno merilno in testno orodje izkazala toplotna lutka, t.i. manikin. Slednji predstavlja anatomsko obliko človeškega telesa oz. lahko tudi samo segment človeškega telesa in se znotraj omenjenega procesa razvoja uporablja za določanje toplotnih in evaporativnih lastnosti osebne zaščitne opreme. Glavni cilj predlaganega raziskovalnega in razvojnega programa je razvoj inteligentnega toplotnega manikina, ki bo sposoben simulacije človeškega telesa in s pomočjo ustrezno razvite programske opreme interakcije z delovno bivalnim okoljem. Z namenom zagotavljanja termoregulacijskih in toplotno prepoznavnih odzivov bo v toplotni manikin vključen nevronski model, ki bo temeljil na senzoričnih vhodnih podatkih, torej na nevrofizioloških karakteristikah perifernih in osrednjih toplotnih receptorjev. Razviti sistem bo posnemal takšno dogajanje, kot se realno odvija v človeškem telesu. Nevronski model bo na inteligenten način omogočil zaznavanje toplotnega udobja/neudobja in hkrati kazalcev nevarnosti poškodb zaradi temperature okolja. Projekt obsega tri dele, ki se bodo izvajali vzporedno: 1)Konstrukcija manikina: razvit in skonstruiran bo poteči se toplotni manikin. Obsegal bo več segmentov, vsak segment bo imel neodvisno regulacijo gretja in potenja. Izdelan bo s sodobnimi postopki hitre izdelave prototipov, kar bo omogočilo prilagajanje izmer manikina posameznim potrebam realnega okolja. 2.)Regulacija temperature pri ljudeh: Preiskan bo pregled znanih karakteristik avtonomske in vedenjske regulacije temperature. Za dokumentiranje regionalnega prispevka k avtonomskim in vedenjskim odzivom bo deloma preiskana serija eksperimentov z ljudmi. Za dokumentiranje regionalne občutljivosti kožne temperature in za dokumentiranje prispevkov različnih telesnih področij z namenom ocenjevanja toplotnega udobja/neudobja bo razvit eksperimentalni model. 3.)Termoregulacijski model: Karakteristike avtonomske in vedenjske temperaturne regulacije bodo implementirane v termoregulacijski model, ki temelji na nevrofiziologiji toplotnih receptorjev. Tak model bo povezan z manikinom tako, da bo ta dobival senzorične vhodne podatke iz jedra in področij lupine in bo poučen o primernih termoregulacijskih posledičnih mehanizmih osnovanih na algoritmih, ki so dosegljivi v literaturi in/ali so izpeljani na podlagi poskusov na ljudeh s strani sodelujočih organizacij. Model bo nudil kognitivne povratne informacije o toplotnem udobju temelječ na senzoričnih vhodnih podatkih in posledičnih izhodnih podatkih. Funkcionalnost razvitega termoregulacijskega manikina bo ovrednotena iz več perspektiv. Razvit manikin bo predstavljal nepogrešljivo orodje pri načrtovanju optimalne zaščitne opreme za ekstremna delovna okolja z namenom, da se s takšno opremo poveča varnost pri delu. Ovrednoten bo kot orodje za vzpostavitev biometeorološkega indeksa za toplotno podnebje, za ocenjevanje primernosti in nevarnosti notranjega (npr. pisarne, šole, domovi za ostarele in poškodovane) in zunanjega (npr. zima in poletje, suho in deževno) okolja, kot tudi za načrtovanje klimatskih kontrolnih sistemov v transportnih sredstvih. Izdelano orodje bo z vidika uporabe znatno pripomoglo tudi k zmanjšanju porabe energije.
Pomen za razvoj znanosti
V okviru realiziranega projekta smo uspeli povezati znanstvena področja strojništva, tekstilne tehnologije in fiziologije človeka. Na ta način smo uspešno razvili in izdelali uporabno merilno orodje, ki je ključnega pomena za nadaljnji razvoj na vseh področjih. Študije se bodo nadaljevale parcialno s poudarkom na izvajanju testiranj različnih tekstilnih materialov oz. oblačilnih sistemov, posledične analize in optimizacije določenih oblačilnih sistemov za specifične okoljske pogoje. Hkrati pa se bo razvita programska oprema nadalje razvijala v povezavi s podatki dobljenimi s testiranji z ljudmi, z drugačnimi protokoli kot je bilo to izvedeno v okviru projekta.
Pomen za razvoj Slovenije
Z realizacijo projektnih aktivnosti smo na nacionalnem nivoju dokazali, da je z ustrezno kombinacijo znanj z različnih področij možno uspešno razviti sistem merilnega orodja. Slednji, tj. toplotni manikin ni namenjen samo raziskovanju v laboratoriju, ampak bo kot orodje predstavljen industriji. Posebej panogam, ki se ukvarjajo z razvojem osebne varovalne opreme. Vzpostavili bomo sodelovanje z industrijo in študente že v zgodnji fazi visokošolskega izobraževanja poučili o pomenu razvitega merilnega orodja ter možnostih uporabe v različnih okoljih. Tudi v avtomobilski industriji in pri razvijalcih klimatskih naprav. Znanstveno sodelovanje imamo že sedaj vzpostavljeno s Tekstilno tehnološko fakulteto Zagreb.Dalje smo se iz te projektne tematike povezali s tujimi raziskovalnimi institucijami na Japonskem in v Turčiji. Prijavljena sta bilateralna projekta sodelovanja. Pozitivno ovrednoteni projektni vlogi bi omogočili prenos domačega znanja v tujino. V obratni smeri pa bomo vsekakor deležni tudi njihovih strokovnih izkušenj ob izmenjavi raziskovalcev.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno