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SFB 453: Wirklichkeitsnahe Telepräsenz und Teleaktion
Fachliche Zuordnung
Informatik, System- und Elektrotechnik
Informatik, System- und Elektrotechnik
Informatik, System- und Elektrotechnik
Förderung
Förderung von 1999 bis 2010
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5483261
Telepräsenz wird erreicht, wenn es einem menschlichen Operator durch technische Mittel ermöglicht wird, mit seinem subjektiven Empfinden in einer entfernten oder nicht zugänglichen Remote-Umgebung präsent zu sein. Teleaktion bedeutet, dass dieser menschliche Operator nicht nur passiv präsent ist, sondern dass er an dem entfernten Ort auch aktiv eingreifen kann. Wirklichkeitsnah sind diese Eindrücke dann, wenn der menschliche Operator nicht mehr leicht unterscheiden kann, ob seine sensorischen Eindrücke und die Rückmeldungen von seinem Handeln in direkter Wechselwirkung mit der Wirklichkeit oder über technische Mittel entstehen.
Ziel des Sonderforschungsbereichs ist es, Barrieren zwischen dem Operator und dem Teleoperator auf der anderen Seite zu überwinden. Barriere kann dabei die Entfernung, aber auch die Skalierung (Telepräsenz im kleinen - z.B. minimal-invasive Chirurgie, Mikromontage - oder im großen) sein. Neben den visuellen und akustischen Sinneseindrücken werden insbesondere haptische Eindrücke benötigt: Sowohl taktile (Druck, Temperatur, Rauhigkeit, Vibrationen...) als auch kinästhetische Kanäle werden eingesetzt, um den Realitätseindruck zu verbessern.
Ziel des Sonderforschungsbereichs ist es, Barrieren zwischen dem Operator und dem Teleoperator auf der anderen Seite zu überwinden. Barriere kann dabei die Entfernung, aber auch die Skalierung (Telepräsenz im kleinen - z.B. minimal-invasive Chirurgie, Mikromontage - oder im großen) sein. Neben den visuellen und akustischen Sinneseindrücken werden insbesondere haptische Eindrücke benötigt: Sowohl taktile (Druck, Temperatur, Rauhigkeit, Vibrationen...) als auch kinästhetische Kanäle werden eingesetzt, um den Realitätseindruck zu verbessern.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- A1 - Modellbasierte Bedienerunterstützung und Standardisierung flexibler Telepräsenz- und Teleaktionssysteme (Teilprojektleiter Reinhart, Gunther )
- A2 - Modellbasierte Präsentation von haptischen Reizen für eine beidhändige telepräsente Interaktion in der Produktionstechnik (Teilprojektleiter Reinhart, Gunther )
- A3 - Mechanische Modelle für haptische Kontakte (Teilprojektleiter Pfeiffer, Friedrich )
- B1 - Mechanische Zwänge bei Teleoperation (Teilprojektleiter Pfeiffer, Friedrich )
- B2 - Beidhändige mehrfingrige Teleinteraktion unter Vermittlung konsistenter kinästetisch-taktiler Eindrücke (Teilprojektleiter Buss, Martin ; Schmidt, Günther )
- B3 - Mensch-Maschine Schnittstellen zur propriozeptiven Wahrnehmung (Kraftreflektierende Hand-Controller) (Teilprojektleiter Hirzinger, Gerd )
- B4 - Robotergestützte minimal invasive Chirurgie (Teilprojektleiter Hirzinger, Gerd )
- B5 - Modellbasiertes adaptives Multisensorsystem für die telepräsente Mikromontage (Teilprojektleiter Reinhart, Gunther )
- B6 - Endoskopische Herzchirurgie (Teilprojektleiter Bauernschmitt, Robert )
- C1 - Weiträumige Multimodale Telepräsenz und Telerobotik (Teilprojektleiter Freyberger, Franz ; Schmidt, Günther )
- C2 - Übertragungszeitkompensation durch Szenenprädiktion (Teilprojektleiter Färber, Georg )
- C5 - Bewertungsmethoden zur Bestimmung der Immersiveness von Teleaktionen (Teilprojektleiter Färber, Berthold )
- C6 - Telepräsenz-Verbindung für Telemedizin und Raumfahrt (Teilprojektleiter Hirzinger, Gerd )
- C7 - Teilautonomie und multimodale Instruktion zum Transfer von Fertigkeiten (Teilprojektleiter Knoll, Alois ; Schrott, Gerhard )
- C8 - Internet-basierte Übertragung visueller, akustischer und haptischer Information mit geringer Verzögerung (Teilprojektleiter Steinbach, Eckehard )
- D2 - Entwicklung und Integration eines Demonstrators für multimodale Telepräsenz und Teleaktion (Teilprojektleiter Hirzinger, Gerd ; Schmidt, Günther )
- I01 - Regelungstechnische Methoden für Multi-User Telepräsenz- und Teleaktionssysteme - Stabilität, Performanz, Assistenz und Co-Präsenz (Teilprojektleiter Buss, Martin )
- I02 - Telepräsentes On-Orbit Servicing (Teilprojektleiter Hirzinger, Gerd ; Walter, Ulrich )
- I03 - Neue Anwendungsgebiete der minimal invasiven, robotergestützten Chirurgie durch multimodales Feedback (Teilprojektleiter Hirzinger, Gerd )
- I04 - Shared Control für kooperierende Telemanipulatoren am Beispiel Chirurgie: Methodische Grundlagen, Implementierung, Evaluation (Teilprojektleiter Bauernschmitt, Robert ; Knoll, Alois )
- I05 - Telekooperation in einem verteilten telepräsenten Produktionssystem auf Basis eines gemeinsamen multimodalen Arbeitsraums (Teilprojektleiter Zäh, Michael Friedrich )
- I07 - Modellierung multi-modaler haptischer Wahrnehmung (Teilprojektleiterin Deml, Barbara )
- M01 - Datenreduktion für den haptischen Kanal in TPTA-Systemen mit mehreren Freiheitsgraden - Transparenz und Stabilität in paketvermittelnden Netzen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hirche, Sandra ; Steinbach, Eckehard )
- M02 - Sensorische Fusion und cross-modale Wechselwirkung von multimodalen Wahrnehmungen in Telepräsenz- und VR-Systemen (Teilprojektleiter Buss, Martin ; Färber, Berthold )
- M03 - Virtuelle Weiträumigkeit mit einem hybriden Display (Teilprojektleiter Diepold, Klaus ; Färber, Georg )
- M04 - Akustische Telepräsenz - binaurales Richtungshören und immersives Audio (Teilprojektleiter Diepold, Klaus )
- M05 - Gestaltung und Evaluation der Mensch-Roboter-Schnittstelle (Teilprojektleiter Färber, Berthold )
- M06 - Transparente haptische Teleinteraktion (Teilprojektleiter Hirzinger, Gerd ; Popp, Michael )
- M07 - Anwendung von Kontaktmodellen in Multi-User-Szenarien der Mikromontage und der Chirurgie (Teilprojektleiter Reinhart, Gunther ; Ulbrich, Heinz )
- M09 - Temporale multimodale Informationsverarbeitung im HVA-Arbeitsraum (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hirche, Sandra ; Müller, Hermann J. ; Shi, Zhuanghua )
- T01 - Einsatz von Telepräsenztechnologien mit haptischen Eingabegeräten zur Führung von Montageoperationen (Teilprojektleiter Zäh, Michael Friedrich )
- T02 - Erhöhte Verkehrssicherheit durch haptische Fahrerinformations- und Fahrerassistenzsysteme (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Deml, Barbara ; Färber, Berthold )
- T04 - Automatisierte, robotergestützte Handhabung biegeschlaffer und deformierbarer Bauteile (Teilprojektleiter Knoll, Alois )
- T05 - Haptik von Bedienelementen und Interieurkomponenten im Fahrzeug (Teilprojektleiterinnen Hirche, Sandra ; Peer, Angelika )
- T07 - Gestaltung eines industriell einsetzbaren Telepräsenzsystems für die Präzisions- und Mikromontage am Beispiel der Montage von fluidischen Displays (Teilprojektleiter Reinhart, Gunther )
- T08 - Miniaturisierte Bildsensoren für medizinische Instrumente (Teilprojektleiter Knoll, Alois )
- T09 - Elektrotechnik, Signalverarbeitung, Immersives Audio, Richtungshören (Teilprojektleiter Diepold, Klaus )
- Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Buss, Martin )
Antragstellende Institution
Technische Universität München (TUM)
Beteiligte Hochschule
Ludwig-Maximilians-Universität München; Universität der Bundeswehr München
Beteiligte Institution
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Standort Oberpfaffenhofen
Standort Oberpfaffenhofen
Sprecher
Professor Dr.-Ing. Martin Buss; Professor Dr.-Ing. Georg Färber, bis 12/2006