Previous studies have used accelerometers with various operating ranges (ORs) when measuring biomechanical parameters. However, it is still unclear whether ORs influence the accuracy of running parameters, and whether the different stiffnesses of footwear midsoles influence this accuracy. The purpose of the present study was to systematically investigate the influence of OR on the accuracy of stride length, running velocity, and on peak tibial acceleration. Twenty-one recreational heel strike runners ran on a 15-m indoor track at self-selected running speeds in three footwear conditions (low to high midsole stiffness). Runners were equipped with an inertial measurement unit (IMU) affixed to the heel cup of the right shoe and with a uniaxial accelerometer at the right tibia. Accelerometers (at the tibia and included in the IMU) with a high OR of ±70 g were used as the reference and the data were cut at ±32, ±16, and at ±8 g in post-processing, before calculating parameters. The results show that the OR influenced the outcomes of all investigated parameters, which were not influenced by tested footwear conditions. The lower ORs were associated with an underestimation error for all biomechanical parameters, which increased noticeably with a decreasing OR. It can be concluded that accelerometers with a minimum OR of ±32 g should be used to avoid inaccurate measurements.

Previous studies have used accelerometers with various operating ranges (ORs) when measuring biomechanical parameters. However, it is still unclear whether ORs influence the accuracy of running parameters, and whether the different stiffnesses of footwear midsoles influence this accuracy. The purpose of the present study was to systematically investigate the influence of OR on the accuracy of stride length, running velocity, and on peak tibial acceleration. Twenty-one recreational heel strike runners ran on a 15-m indoor track at self-selected running speeds in three footwear conditions (low to high midsole stiffness). Runners were equipped with an inertial measurement unit (IMU) affixed to the heel cup of the right shoe and with a uniaxial accelerometer at the right tibia. Accelerometers (at the tibia and included in the IMU) with a high OR of ±70 g were used as the reference and the data were cut at ±32, ±16, and at ±8 g in post-processing, before calculating parameters. The results show that the OR influenced the outcomes of all investigated parameters, which were not influenced by tested footwear conditions. The lower ORs were associated with an underestimation error for all biomechanical parameters, which increased noticeably with a decreasing OR. It can be concluded that accelerometers with a minimum OR of ±32 g should be used to avoid inaccurate measurements.

Die wichtigste Baugruppe im Verfahrensablauf einer Lost-Foam-Gießanlage ist neben der Gießstation die Vibrationseinrichtung. Diese Einrichtung dient dem Befüllen eines Gießbehälters mit Gießmodell bei gleichzeitigem Verdichten des Formsandes. Es wurden vier Varianten einer dreidimensionalen Vibrationseinrichtung entworfen, teilweise konstruiert und in ihrer Machbarkeit verglichen. Modelliert und simuliert wurde das dynamische Bewegungsverhalten des servohydraulisch angetriebenen dreidimensionalen Vibrationstisches. Es zeigte sich die Eignung der konstruierten Vibrationseinrichtung, ebenfalls wiesen Spannungs- und Verformungsanalysen zur Optimierung eines neuen Gießbehälters seine geforderten Einsatzmöglichkeiten nach. Die Vorzugsvariante, ein dreidimensional servohydraulisch angetriebener Vibrationstisch ohne Klemmrahmen, konnte in eine neue Lost-Foam-Gießanlage projektiert werden.

Die vorliegende Ausgabe beschäftigt sich mit dem Thema „Beschleunigung und Entschleunigung – Eine empirische Untersuchung der Zahlungsbereitschaft für Entschleunigung“. Die allgemeine Beschleunigung der Lebensbereiche des Menschen zieht zunehmend negative ökonomische, soziale und ökologische Konsequenzen nach sich. Um diesem Trend entgegen zu wirken, wird die Strategie der Entschleunigung immer mehr zum Gegenstand wissenschaftlicher Betrachtungen. Wird die Notwendigkeit eines entschleunigten Lebenswandels jedoch von der Bevölkerung wahrgenommen und sind Menschen bereit, für eine entschleu-nigte Form des Lebens finanzielle Einbußen hinzunehmen? Vorangegangene Experimente haben zur Beantwortung dieser Frage Grundlagenarbeit geleistet und sind zu dem Ergebnis gekommen, dass zumindest in Teilen der Bevölkerung eine Zahlungsbereitschaft für Entschleunigung vorhanden ist. Zur Bestätigung dieser Hypothese wurden zwei weitere Experimente sowohl in den USA als auch in Deutschland durchgeführt. Die generelle Zahlungsbereitschaft für Entschleunigung konnte bestätigt werden. In ihrer Höhe ist sie jedoch eher als gering einzustufen.

Diese Arbeit untersucht die Dauer von Bootvorgängen auf Linux-Systemen vom Einschalten des Rechners bis zur Benutzeranmeldung. Zeitintensive Abschnitte des Bootvorganges werden untersucht und Methoden zur Beschleunigung diskutiert. Dies beinhaltet eine Analyse verschiedener BIOS Versionen, der Kernel-Initialisierung und unterschiedliche Ansätze, Dienste zu starten. Es werden Startvorgänge eines gewöhnlichen Desktop-Systems mit einem eingebetteten VIA EPIA-ML-6000EA Mini-ITX System verglichen. / This research project evaluates startup times of the linux boot process from power-on until user login. Time consuming parts of the boot process are investigated and methods how to speed up the whole process are discussed. It includes an analysis and comparison of different BIOSes, the kernel startup sequence and different approaches to start user space services. This project also compares the startup times of everyday desktop systems with the EPIA-ML6000EA Mini-ITX board, an embedded x86-compatible system.

This thesis experimentally investigates laser-driven proton acceleration in the regime of target normal sheath acceleration (TNSA) using ultrashort (pulse duration τL = 30 fs), high power (∼100TW) laser pulses. The work focuses on how the temporal intensity profile of the ultrashort laser pulse influences the plasma formation during the laser-target interaction and the subsequent acceleration process. The corresponding experiments are performed at the Draco laser facility at the Helmholtz-Zentrum Dresden – Rossendorf. The main result of the thesis is the experimental observation of transverse spatial modulations in the laser-driven proton distribution. The onset of the modulations occurs above a target-dependent laser energy threshold and is found to correlate with parasitic laser emission preceding the ultrashort laser pulse. The analysis of the underlying plasma dynamics by using numerical simulations indicates that plasma instabilities lead to the filamentation of the laser-accelerated electron distribution. The resulting spatial pattern in the electron distribution is then transferred to the proton distribution during the acceleration process. The plasma instabilities, which the electron current is subjected to, are a surface-ripple-seeded Rayleigh-Taylor or a Weibel instability. Regarding their occurrence, both instabilities show a strong dependence on the initial plasma conditions at the target. This supports the experimentally observed connection between the temporal intensity profile of the laser pulse and the development of spatial modulations in the proton distribution. The study is considered the first observation of (regular) proton beam modulations for TNSA in the regime of ultrashort laser pulses and micrometer thick target foils. The experiments emphasize the requirement for TNSA laser power scaling studies under the consideration of realistic laser-plasma interaction conditions. In that way, the potential of the upcoming generation of Petawatt power lasers for laser-driven proton acceleration can be assessed and fully exploited. In the second part of the thesis, experimental pump-probe techniques are investigated. With an imaging method termed high depth-of-field time-resolved microscopy in a reflective probing setup, micrometer-size local features of the near-critical density plasma as well as the global topography of the plasma can be resolved. The spatio-temporal resolution of the target ionization and heating dynamics is achieved by probing the target reflectivity, whereas the angular distribution of the reflected probe beam carries signatures of the plasma expansion. The presented probing technique avails to correlate the temporal intensity profile of a laser pulse with the spatio-temporal plasma evolution triggered upon laser-target interaction.

Die vorliegende Ausgabe beschäftigt sich mit dem Thema „Beschleunigung und Entschleunigung – Eine empirische Untersuchung der Zahlungsbereitschaft für Entschleunigung“. Die allgemeine Beschleunigung der Lebensbereiche des Menschen zieht zunehmend negative ökonomische, soziale und ökologische Konsequenzen nach sich. Um diesem Trend entgegen zu wirken, wird die Strategie der Entschleunigung immer mehr zum Gegenstand wissenschaftlicher Betrachtungen. Wird die Notwendigkeit eines entschleunigten Lebenswandels jedoch von der Bevölkerung wahrgenommen und sind Menschen bereit, für eine entschleu-nigte Form des Lebens finanzielle Einbußen hinzunehmen? Vorangegangene Experimente haben zur Beantwortung dieser Frage Grundlagenarbeit geleistet und sind zu dem Ergebnis gekommen, dass zumindest in Teilen der Bevölkerung eine Zahlungsbereitschaft für Entschleunigung vorhanden ist. Zur Bestätigung dieser Hypothese wurden zwei weitere Experimente sowohl in den USA als auch in Deutschland durchgeführt. Die generelle Zahlungsbereitschaft für Entschleunigung konnte bestätigt werden. In ihrer Höhe ist sie jedoch eher als gering einzustufen.

Zur Ermittlung des Energieverbrauches bei Mensch und Tier stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Im Jahre 1780 nutzte Lavoisier die Schmelzwassermenge, um den Energieverlust eines Meerschweinchens zu berechnen. Das Tier saß in einem von Eis umgebenen Kalorimeter, die von ihm abgegebene Wärme brachte das Eis zum Schmelzen. Derzeit sind die indirekte Kalorimetrie, die den Energieumsatz über den im Respirationsversuch gemessenen Gaswechsel von O2 und CO2 sowie die im Harn ausgeschiedene Stickstoffmenge bestimmt, und die Isotopendilutionsmethode, die mit der unterschiedlichen Ausscheidungsrate von markierten Wasserstoff- (2H) und Sauerstoff- (18O) Atomen im Urin arbeitet, der „Goldstandard“ für die Bestimmung des Energieverbrauchs. Seit einigen Jahren bis heute steht die Herzfrequenzmethode in der Diskussion. Sie nutzt die Beziehung zwischen Herzfrequenz und Sauerstoffverbrauch zur Ermittlung des Energieumsatzes. Alle genannten Methoden haben Vor- und Nachteile, insbesondere für den einfachen und schnellen täglichen Einsatz sowie bei Langzeitstudien. Deshalb werden Alternativen gesucht. Diese Dissertation untersucht die Beziehung zwischen der akzelerometrisch erfassten dreidimensionalen Körperbeschleunigung und der Herzfrequenz beim Pferd in verschiedenen Gangarten. Dabei wird die Herzfrequenz als Vergleichs- und Bezugsgröße verwendet. Sie stellt das direkte Bindeglied zum Sauerstoffverbrauch und damit Energieaufwand dar. Es wurden drei Versuchsvarianten durchgeführt. Die Pferde gingen an der Hand, „geführt“, liefen frei in einem umzäunten Oval, „freilaufend“, oder wurden „geritten“. Bei den beiden Varianten „geführt“ und „freilaufend“ kamen jeweils dieselben vier Pferde zum Einsatz, die Variante „geritten“ absolvierten fünf andere Tiere. Die Versuche folgten verschiedenen Schemata mit den Gangarten Schritt, Trab und, zum Teil, Galopp. Bei allen Versuchen wurden parallel die dreidimensionale Körperbeschleunigung mit einer Frequenz von 32 Hz sowie die Herzfrequenz gemessen. Die Pulsuhr speicherte im kleinstmöglichen Intervall von fünf Sekunden. Nach Aufbereitung der Beschleunigungsrohdaten wurde letztendlich der dynamische Anteil der dreidimensionalen Beschleunigung in Form von „fünf-Sekunden-Mittelwerten“ berechnet. Anschließend wurden diese Beschleunigungswerte über die Regressionsanalyse mit den Originalwerten der Herzfrequenz in Beziehung gesetzt. Dabei wurden die Übergangsphasen zwischen den Gangarten ausgenommen, da die beiden Parameter hier ein sehr unterschiedliches und zeitversetztes Verhalten zeigen. Bei der Analyse der Gangarten Schritt und Trab konnte gut mit dem Modell der einfachen linearen Regression (y = a + bx) gearbeitet werden, mit Hinzukommen der dritten Gangart, Galopp, erwies sich das Modell der polynomialen Regression (y = a + bx + cx²) von Vorteil. Die Stärke des Zusammenhanges der beiden Größen wurde durch den Korrelationskoeffizienten r angezeigt. Bei differenzierter Betrachtung der Versuchsvarianten und der einzelnen Pferde erreichte r Werte von 0,86 bis 0,94, bei zusammenfassender Betrachtung aller Pferde einer Versuchsvariante Werte zwischen 0,82 und 0,87, stets bei signifikanter Korrelation (p < 0,05). Somit kann für die Parameter Herzfrequenz und Beschleunigung ein signifikanter und starker Zusammenhang beschrieben werden. Sie verhalten sich dabei nicht proportional zueinander. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass die Akzelerometrie für bestimmte Zielstellungen und unter bestimmten Voraussetzungen eine geeignete Methode ist, um den Energieaufwand von Pferden zu bestimmen. Sie ist schnell und meist störungsfrei durchzuführen und im Gegensatz zur Herzfrequenz nahezu unabhängig von emotionalen Einflüssen. Des Weiteren bietet die Akzelerometrie die Möglichkeit, die Ermittlung des Energieumsatzes mit einer Verhaltensanalyse zu kombinieren. Bedingungen für ihren Einsatz sind eine situationsspezifische und möglichst individuelle Kalibrierung, denn die Beschleunigungsmessung weist insofern Nachteile auf, als dass sie die Auswirkungen von zum Beispiel Bodenbeschaffenheit, Umwelteinflüssen oder das Tragen einer Last auf den Energieumsatz nicht berücksichtigt. Die parallele Erfassung von Herzfrequenz und Beschleunigung kann zum Beispiel zur Analyse und Kontrolle von Trainingserfolgen genutzt werden. Somit bringt die Kombination von Herzfrequenz- und Beschleunigungsmessung klare Vorteile.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Energiebewertung – Energiestufen 3 2.2 Nährstoffe und Verdaulichkeit 5 2.3 Energiebedarf 5 2.3.1 Erhaltungsbedarf 5 2.3.2 Leistungsbedarf 7 2.4 Ermittlung des Energieumsatzes 8 2.5 Sauerstoffpuls 12 2.6 Herzfrequenz – Sauerstoffverbrauch – Energieumsatz 14 2.7 Beschleunigungsmessung – Verhaltensanalyse bis hin zur Bestimmung des Energieumsatzes 29 3 Tiere, Material und Methoden 44 3.1 Versuchsvarianten 44 3.2 Tiere, Haltungsbedingungen, Trainingszustand 44 3.3 Versuchsorte 45 3.4 ergänzende Bemerkungen 45 3.5 Material und Technik 45 3.6 Versuchsdurchführung 46 3.7 Versuchsdesign 48 3.8 Versuchsauswertung 48 3.8.1 Zuordnung der Achsen x, y und z zu den Aufzeichnungskanälen des „Goldfinger“ 48 3.8.2 Messwerte – Herzfrequenz und Beschleunigung 49 3.8.2.1 Aufbereitung der Rohdaten 49 3.8.2.2 Vereinfachung des Datensatzes 50 3.8.2.3 Analyse der Teilbeschleunigungen 50 3.8.3 Bestimmung der Übergangsphasen 50 3.9 Statistik 51 4 Ergebnisse 54 4.1 Herzfrequenz- und Beschleunigungsmessung 54 4.1.1 Herzfrequenz während der Versuchsvorbereitung 54 4.1.2 Herzfrequenz und Beschleunigung bei Bewegung der Pferde an der Hand („geführt“) 55 4.1.3 Herzfrequenz und Beschleunigung bei freier Bewegung der Pferde („freilaufend“) 59 4.1.4 Herzfrequenz und Beschleunigung bei Bewegung der Pferde unter dem Reiter („geritten“) 60 4.1.5 Herzfrequenz und Beschleunigung im Vergleich zwischen den Versuchsvarianten 62 4.2 Beziehung zwischen Herzfrequenz und Beschleunigung 64 4.2.1 Besonderheit der Schrittphase2 71 4.3 Analyse der Übergangsphasen 74 4.4 Analyse der dreidimensionalen Beschleunigung 78 5 Diskussion 81 5.1 Diskussion der Fragestellung 81 5.2 Kritik der Methodik 82 5.2.1 Tiere und Versuchsdesign 82 5.2.2 Messtechnik 84 5.2.2.1 Herzfrequenzmessung 84 5.2.2.2 Beschleunigungsmessung 85 5.2.3 Herzfrequenz vor Versuchsbeginn 86 5.2.4 Herzfrequenz als Bezugsgröße 86 5.2.5 Datenreduktion 88 5.3 Herzfrequenz und Beschleunigung – Parameter zur Abbildung des Energieumsatzes 88 5.3.1 Vor- und Nachteile der Akzelerometrie 89 5.3.2 Charakteristika und Grenzen der Akzelerometrie 89 5.3.3 Übergangsphasen zwischen verschiedenen Leistungsanforderungen 90 5.4 Diskussion der Ergebnisse 92 5.4.1 Beziehung zwischen Herzfrequenz und Beschleunigung 94 5.4.1.1 Güte des Zusammenhangs von Herzfrequenz und Beschleunigung 94 5.4.1.2 Modell zur Beschreibung der Beziehung von Herzfrequenz und Beschleunigung 95 5.4.2 Die drei Dimensionen der Beschleunigung 97 5.5 Fazit 99 6 Zusammenfassung 101 7 Summary 103 8 Literaturverzeichnis 105 9 Anhang 118 10 Danksagung 130 / There are different opportunities to determine the consumption of energy in humans and animals. In 1780 Lavoisier used the quantity of melt water to calculate the energy loss of a guinea pig. The guinea pig was located inside a calorimeter which was surrounded by ice. The emitted heat induced the melting of the ice. At present both, indirect calorimetry that estimates energy expenditure from respiratory measurements of oxygen consumption and carbon dioxide production plus the excretion of nitrogen with the urine and the DLW-method that uses the different urinary elimination rates of the isotopes 2H and 18O are the so called “golden standard” for the calculation of energy consumption. For several years until now there has been a discussion about the heart rate-method. This method uses the correlation between heart rate and oxygen consumption for the calculation of energy expenditure. All above mentioned methods have pros and cons, especially for simple and quick every day application and for long-term studies. Therefore alternatives are searched. This dissertation examines the relation between the accelerometricly measured three-dimensional body acceleration and the heart rate in horses at different gaits. The heart rate has been used for comparison and as a reference item. It directly relates the acceleration with the oxygen consumption and thus with the energy expenditure. There have been three variants of trials. Horses were led by the hand (HD), moved freely (MF) in an enclosed oval or were ridden (R). In the HD- and MF-trials the same four horses were used, for the R-trials five other horses came into action. The trials followed different schemes with the gaits of walk, trot and gallop. At every trial three-dimensional body-acceleration with a logging frequency of 32 Hz and heart rate were measured simultaneously. The heart rate meter stored the heart rate in the smallest possible intervals of five seconds. After processing the crude data the dynamic part of the three-dimensional acceleration was calculated in form of “five-second-means”. After that the regression analysis was used to relate these acceleration data to the original heart rate data. In this process the transitional phases between the gaits were excluded because there both parameters have a highly varying and time-shifted relation. The model of simple linear regression (y = a + bx) suited well for analysing walking and trotting. With adding the third gait gallop the model of polynomial regression (y = a + bx + cx²) became more favourable. The correlation coefficient r showed the strength of the correlation between both parameters. By the separate inspection of the variants of trials and the individual horses r reached values from 0,86 to 0,94; pooling all horses of each variant of trials yields r-values from 0,82 to 0,87, always with a significant correlation (p < 0,05). Hence a significant and strong correlation can be attributed to the parameters heart rate and acceleration. They are not proportional to each other. In conclusion one can say: for specific aims and under certain conditions the accelerometry is an appropriate method to assess energy expenditure in horses. You can implement it quickly and mostly disturbance-free and in contrast to the heart rate it is nearly independent of emotional influence. Furthermore accelerometry gives the opportunity to combine the determination of the energy expenditure with the analysis of behaviour. A possibly individual and situation-specific calibration are the preconditions for its application. A setback of the accelerometry is that the effects of such factors like the condition of the ground, environmental influences or carrying weights are not taken into consideration. Simultaneous measurement of heart rate and body-acceleration can for example be used for analysing and controlling the success of training. Consequently there are clear advantages of combining the measurement of heart rate and acceleration.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 3 2.1 Energiebewertung – Energiestufen 3 2.2 Nährstoffe und Verdaulichkeit 5 2.3 Energiebedarf 5 2.3.1 Erhaltungsbedarf 5 2.3.2 Leistungsbedarf 7 2.4 Ermittlung des Energieumsatzes 8 2.5 Sauerstoffpuls 12 2.6 Herzfrequenz – Sauerstoffverbrauch – Energieumsatz 14 2.7 Beschleunigungsmessung – Verhaltensanalyse bis hin zur Bestimmung des Energieumsatzes 29 3 Tiere, Material und Methoden 44 3.1 Versuchsvarianten 44 3.2 Tiere, Haltungsbedingungen, Trainingszustand 44 3.3 Versuchsorte 45 3.4 ergänzende Bemerkungen 45 3.5 Material und Technik 45 3.6 Versuchsdurchführung 46 3.7 Versuchsdesign 48 3.8 Versuchsauswertung 48 3.8.1 Zuordnung der Achsen x, y und z zu den Aufzeichnungskanälen des „Goldfinger“ 48 3.8.2 Messwerte – Herzfrequenz und Beschleunigung 49 3.8.2.1 Aufbereitung der Rohdaten 49 3.8.2.2 Vereinfachung des Datensatzes 50 3.8.2.3 Analyse der Teilbeschleunigungen 50 3.8.3 Bestimmung der Übergangsphasen 50 3.9 Statistik 51 4 Ergebnisse 54 4.1 Herzfrequenz- und Beschleunigungsmessung 54 4.1.1 Herzfrequenz während der Versuchsvorbereitung 54 4.1.2 Herzfrequenz und Beschleunigung bei Bewegung der Pferde an der Hand („geführt“) 55 4.1.3 Herzfrequenz und Beschleunigung bei freier Bewegung der Pferde („freilaufend“) 59 4.1.4 Herzfrequenz und Beschleunigung bei Bewegung der Pferde unter dem Reiter („geritten“) 60 4.1.5 Herzfrequenz und Beschleunigung im Vergleich zwischen den Versuchsvarianten 62 4.2 Beziehung zwischen Herzfrequenz und Beschleunigung 64 4.2.1 Besonderheit der Schrittphase2 71 4.3 Analyse der Übergangsphasen 74 4.4 Analyse der dreidimensionalen Beschleunigung 78 5 Diskussion 81 5.1 Diskussion der Fragestellung 81 5.2 Kritik der Methodik 82 5.2.1 Tiere und Versuchsdesign 82 5.2.2 Messtechnik 84 5.2.2.1 Herzfrequenzmessung 84 5.2.2.2 Beschleunigungsmessung 85 5.2.3 Herzfrequenz vor Versuchsbeginn 86 5.2.4 Herzfrequenz als Bezugsgröße 86 5.2.5 Datenreduktion 88 5.3 Herzfrequenz und Beschleunigung – Parameter zur Abbildung des Energieumsatzes 88 5.3.1 Vor- und Nachteile der Akzelerometrie 89 5.3.2 Charakteristika und Grenzen der Akzelerometrie 89 5.3.3 Übergangsphasen zwischen verschiedenen Leistungsanforderungen 90 5.4 Diskussion der Ergebnisse 92 5.4.1 Beziehung zwischen Herzfrequenz und Beschleunigung 94 5.4.1.1 Güte des Zusammenhangs von Herzfrequenz und Beschleunigung 94 5.4.1.2 Modell zur Beschreibung der Beziehung von Herzfrequenz und Beschleunigung 95 5.4.2 Die drei Dimensionen der Beschleunigung 97 5.5 Fazit 99 6 Zusammenfassung 101 7 Summary 103 8 Literaturverzeichnis 105 9 Anhang 118 10 Danksagung 130

Das Bewegungsdesign stellt einen wichtigen Aspekt beim Betrieb von ungleichmäßig übersetzenden Mechanismen dar. Durch Minimierung von Bewegungsparametern wie der Geschwindigkeit und Beschleunigung ist die Verringerung von Schwingungsamplituden sowie Bauteildeformationen infolge kinetostatischer Kräfte erzielbar. Weiterhin kann hierdurch der Verlauf des Antriebsmoments des Motors beeinflusst werden. Das reduzierte Massenträgheitsmoment J(φ) eines nichtlinear übersetzenden Mechanismus ist stellungsabhängig definiert durch die generalisierte Koordinate φ. Daher stellt die Minimierung von Beschleunigung und Geschwindigkeit mittels konstanter Grenzen über den gesamten Antriebsbereich eine Vereinfachung dar, welche die stellungsabhängige Trägheit außer Acht lässt. Der Beitrag stellt eine Möglichkeit zur Generierung der Grenzwerte für die Beschleunigung und Geschwindigkeit aus den Verläufen des reduzierten Massenträgheitsmoments J(φ) sowie dessen Ableitung nach der generalisierten Koordinate J‘(φ) vor. Die ermittelten Ober- und Untergrenzen dienen als Parameter für einen Optimierungsalgorithmus. Dieser nutzt den Ansatz der harmonischen Synthese um mit Hilfe der linearen Programmierung die Bewegungsfunktion zu generieren. Für einen Mechanismus mit einem Freiheitsgrad wird mittels eines herkömmlichen Ansatzes und mit dem neu vorgestellten Verfahren das optimale Bewegungsgesetz ermittelt. Mittels einer Mehrkörpersimulation werden neben Geschwindigkeit und Beschleunigung auch das resultierende Antriebsmoment und der Energiebedarf bilanziert.

In der vorliegenden Publikation wird ein Verfahren beschrieben, dass eine infrastrukturlose Positionierung im Inneren von Gebäuden ermöglicht. Unter infrastrukturlos wird in diesem Zusammenhang die autarke Positionierung eines Systems auf Basis seiner Inertialsensorik ohne den Einsatz von im Gebäude installierter Zusatzlösungen, wie Funksysteme, verstanden. Aufgrund der insbesondere über die Zeit erhöhten Fehlerbehaftung solcher Sensoren werden bei diesem Verfahren Innenraumkarten in den Lokalisierungsprozess einbezogen. Diese Kartendaten erlauben den Ausschluss invalider Positionen und Bewegungen, wie das Durchqueren von Wänden, und ermöglichen somit eine wesentliche Verbesserung der Ortungsgenauigkeit.