Haptik und Mensch-Maschinen Interaktion

Mensch-Maschinen Interaktion

MMI mit Roboter

Eine Vielzahl der am Fachgebiet entwickelten Sensoren findet Anwendung in der Mensch-Technik-Interaktion. Hier wird insbesondere an Sensorsystemen für die Mensch-Roboter-Kooperation und haptischen Trainings-, Assistenz- und Teleoperationssystemen geforscht. Dabei stehen Systemdesign, der Aufbau von realitätsnahen Funktionsmustern und die interdisziplinäre Evaluation mit Psychologen, Arbeitswissenschaftlern und Medizinern im Vordergrund.

Auf der Grundlagenseite werden neue, effizientere Methoden zur Quantifizierung der menschlichen Wahrnehmung untersucht, die Basis für eine Vielzahl an Versuchen sind. In Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Mikrotechnik und elektromechanische Systeme werden neuartige Aktoren wie elektroaktive Polymere oder magnetorheologische Elastomere für Anwendungen in der Mensch-Technik-Interaktion hergestellt und evaluiert. Die folgenden Projekte werden in diesem Forschungsschwerpunkt bearbeitet:

• Ein haptisches Assistenzsystem für Herzkatheterisierungen erlaubt dem Kardiologen Interaktionskräfte an der Spitze des verwendeten Führungsdrahts zu spüren und damit Interaktionskräfte genauer einzuschätzen. Dies verbessert die Navigationsfähigkeiten und reduziert die Gefahr einer unerwünschten Verletzung. Das System kann auch für Trainingszwecke eingesetzt werden.

• Für Arbeitsaufgaben mit hoher Anforderung an die Positionierungspräzision kann ein Oberarm-Exoskelett in Verbindung mit optischen oder auf Inertialsensorik basierenden Tracking-Systemen eingesetzt werden. Das Exoskelett unterstützt dabei die Positionierung durch eine haptische Rückmeldung oder teilautonome Bewegungen, während der Nutzer aber zu jeder Zeit die volle Kontrolle übernehmen kann.

• Ein an die haptische Wahrnehmung angepasstes Sensorikkonzept in einem parallelkinematischen Chirurgieroboter ermöglicht eine hochqualitative haptische Rückmeldung an den Chirurgen. Das Sensorkonzept weist dabei einen geringerem Aufwand an Sensorik und Auswertung auf, da nur die Informationen erfasst werden, die vom Menschen auch wahrgenommen werden können.