Einfluss von Armkonfigurationen auf motorische Interferenz in der Mensch-Roboter-Kooperation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Kolja Ernst Kühnlenz
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik ; Arbeitswissenschaft, Ergonomie, Mensch-Maschine-Systeme
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459624609

Bei der gemeinsamen Aufgabenbewältigung werden menschliche Handbewegungen durch Handbewegungen eines zumindest zum Teil als menschenähnlich wahrgenommenen Gegenübers beeinflusst. Bei inkongruenten Bewegungen können sich hierdurch Ablenkungen von der aufgabenbezogenen Bewegung ergeben, die die Aufgabenbewältigung negativ beeinflussen oder gar ein Sicherheitsrisiko darstellen können. Dieses Fortsetzungsprojekt befasst sich mit dem Einfluss von Armkonfiguration im Gelenkraum auf motorische Interferenzen für eine komputationale Modellbildung auf Basis einer stark kontrollierten Mensch-Roboter-Interaktionsstudie mit einem redundanten Roboterarm, wobei zunächst verschiedene Kombinationen menschlicher und robotischer Armkonfigurationen hinsichtlich motorischer Interferenz untersucht werden mit strikter Vorgabe von Handbewegungen im Task-Space. In einer zweiten Studie werden allgemeinere Bewegungen im Task-Space unter Variation des Roboterarms im Konfigurationsraum anhand eines kooperativen Pick-and-Place-Szenarios untersucht, wobei neben dem Verlauf von induzierten Bewegungsabweichungen und -unsicherheiten auch potenzielle kontinuierliche Änderungen der Manipulierbarkeit aufgrund durch kontrollierte Roboterkonfigurationsänderung induzierter menschlicher Armkonfigurationen betrachtet werden. Der Einfluss von Variationen im Gelenkraum auf die motorische Interferenz wurde bisher im Schrifttum nicht betrachtet. So, stellt der Beitrag des Projekts stellt einen weiteren wesentlichen Schritt in Richtung einer modellbasierten Prädiktion von Bewegungsablenkungen während der Interaktion mit menschenähnlichen Robotern zur Nutzung innerhalb robotischer Aktionsplanungs- und -steuerungsarchitekturen dar mit der Möglichkeit einer Steigerung von Qualität und Sicherheit bei der gemeinsamen Aufgabenbewältigung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen