Multimodale Benutzerinteraktion für virtuelle Umgebungen mit einem großen Arbeitsraum auf Basis eines Exoskelettes

• Applicant: Dr.-Ing. Konstantin Kondak
• Subject Area: Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics
• Term: from 2008 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 60044554

• Final Report Year: 2015

Final Report Abstract

Im Rahmen des Projekts wurde ein neues System für multimodale Interaktion basierend auf einem tragbaren Exoskelett entwickelt. Ein Prototyp dieses Systems wurde implementiert und in zahlreichen Experimenten getestet. In den Experimenten wurde gezeigt, dass tragbare Exoskelette mit geringer Steifigkeit als haptische Geräte verwendet werden können. Eine geringere Steifigkeit hat eine erhebliche Reduzierung des Gewichts, der Abmessungen, der Komplexität der mechanischen Konstruktion sowie eine Reduzierung der Herstellungskosten zur Folge. Ein weiterer Vorteil des entwickelten Systems ist ein großer Arbeitsraum sowie eine natürliche und somit auch intuitive Art der Bewegung des Benutzers. Das alles ermöglicht eine breite praktische Anwendung für haptische Systeme, die auf den tragbaren Exoskeletten basieren. Mögliche Anwendungsbereiche sind Computerspiele, Steuerung von komplexen robotischen Systemen, Gestaltung der Räume, Inbetriebnahme der Fertigungsanlagen. In den letzten Jahren wurden viele tragbare Exoskelette für eine Kraftunterstützung entwickelt und gebaut. Einige Firmen bieten sogar die ersten Produkte an. Diese Systeme für eine Kraftunterstützung können als Basis für eine weitere Entwicklung der hochwertigen Systeme für haptische Interaktion dienen. Es ist zu erwarten, dass in der nächsten Zeit viele Systeme, die auf den in diesem Projekt entwickelten Technologien für die Benutzung eines tragbaren Exoskelettes als eines Systems für haptische Interaktion, entstehen werden.

Publications

• Research on Exoskeletons at the TU Berlin. In: Advances in Robotics Research : Theory, Implementation, Application, 2009 - Springer; Print ISBN 978-3-642-01212-9; Online ISBN 978-3-642-01213-6
  C. Fleischer, K. Kondak, A. Wege, I. Kossyk
  (See online at https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-01213-6_30)
• Design and evaluation of a wearable haptic interface for large workspaces. In: Proceedings Intelligent Robots and Systems (IROS), 2010 IEEE/RSJ International Conference on Page(s): 4674 - 4679; Print ISBN: 978-1-4244-6674-0
  I. Kossyk, J. Dorr, K. Kondak
  (See online at https://dx.doi.org/10.1109/IROS.2010.5650890)
• Towards intuitive haptic interfaces. In: 3rd Workshop for Young Researchers on Human- Friendly Robotics, Germany, Oct. 28th-29th , 2010
  I. Kossyk, J. Dörr, L. Raschendörfer, K. Kondak
  
• Usability of a virtual reality system based on a wearable haptic interface. In: Proceedings Intelligent Robots and Systems (IROS), 2011 IEEE/RSJ International Conference on; Page(s): 3474 - 3479; Print ISBN: 978-1-61284-454-1
  I. Kossyk, J. Dorr, L. Raschendorfer, K. Kondak
  
• Multimodal human computer interaction in virtual realities based on an exoskeleton, Dissertation. 2012 - Verlag Dr. Hut; ISBN: 3843907552, 9783843907552
  I. Kossyk