Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Robotern im industriellen Bereich bzw. im Medizin- oder Pflegebereich erfordern zur Reduzierung der Komplexität von Einrichtung, Programmierung und Bedienung von Robotern eine intuitive und ggf. multimodale Interaktion zwischen Mensch und Roboter. Innovative Technologien für die Mensch-Roboter-Interaktion haben dabei das Potenzial den aktuellen Herausforderungen des Fachkräfte- und Arbeitskräftemangels zu begegnen und die Akzeptanz, Ergonomie und Training von ungelernten/ungeübten Personen beim Einsatz von Robotern signifikant zu erhöhen. Darüber hinaus können innovative Bedien-, Eingabe- und Visualisierungssysteme neben den Robotikanwendungen auf vielfältige Anlagen, Maschinen und technische Komponenten adaptiert werden.
Multimodale Mensch-Roboter-Interaktion
Projektive Einblendung interaktiver, virtueller Schaltflächen in Abhängigkeit des aktuellen Prozessschrittes und der Position des Menschen. Betätigung per Hand oder Fuß zur Steuerung von Prozessen.
Die Erforschung und Entwicklung innovativer Technologien zur Umsetzung intuitiver bzw. multimodaler Interaktionskonzepte zwischen Mensch und Roboter stellen einen wesentlichen Schwerpunkt der Abteilung Robotersysteme des Fraunhofer IFF dar.
Hierzu zählen insbesondere:
- Visualisierungssysteme auf Basis projektiver Augmented Reality (AR) oder fußbodenintegrierte LED-Beleuchtungssysteme zeigen maschinen-, prozess- und sicherheitsrelevante Zustände von technischen Komponenten, Maschinen/Robotern oder Anlagen dem Nutzer direkt im Arbeitsbereich an. Dies erhöht die Transparenz und Akzeptanz für den Menschen.
- Virtuelle Schaltflächen können universell, z.B. in Abhängigkeit der aktuellen Arbeitssituation auf verschiedenste Oberflächen im Arbeitsbereich projiziert werden und steigern damit die Ergonomie des Werkers.
- Unter rauen Umgebungsbedingungen (hohe Luftfeuchte, starke Fremdlichteinflüsse, Rauch, etc.) sind berührungsempfindliche Eingabesysteme in Form von taktilen Fußböden oder flexibel integrierbare Touch-Systeme prädestiniert.
- Spezifische Handlungen wie Hand-, Arm- und Körperbewegungen können als Gesten zur Bedienung und Steuerung von Robotern/Maschinen verwendet werden und die Ergonomie des Werkers steigern.
- Neue Methoden im Bereich der Künstlichen Intelligenz werden zur Erkennung von Personen, deren aktuelle Handlungen und Ableitung von Handlungsintentionen genutzt, um dynamisch den Roboterprozess (Bewegungen, Prozessschritt, etc.) anzupassen.
- Die Kombination verschiedener vorgenannter Eingabesysteme -z.B. auch ergänzt durch Sprachsteuerung- resultiert in multimodalen Eingabesystemen, die der Werker in Abhängigkeit des Arbeitsprozesses und/oder eigener Präferenzen effizient und zweckmäßig nutzen kann.
Weitere aktuelle Forschungsthemen beinhalten die Nutzbarmachung radarbasierter und ultraschallbasierter Sensorsysteme zur Umsetzung intuitiver Interaktionslösungen für die Mensch-Roboter-Interaktion.
Unsere Leistungen
- Konzeption und Entwicklung innovativer Sensortechnologien zur Umsetzung multimodaler Interaktionskonzepte für eine intuitive Mensch- Roboter/Maschine/Technik -Interaktion
- Umfassende Kenntnisse und Erfahrungen auf dem Gebiet der optischen und berührungsempfindlichen Sensorsysteme (patentierte Lösungen)
- Kundenspezifische Umsetzung von berührungsempfindlichen oder berührungslosen Eingabesystemen zur Einrichtung, Programmierung und Bedienung von Robotern, Maschinen, Anlagen und technischen Komponenten
- Kundenspezifische Umsetzung von Visualisierungssystemen zur Darstellung von sicherheits-, prozess- und roboterspezifischen Informationen
- Durchführung von Machbarkeitsuntersuchungen und Aufbau von Demonstratoren