Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Mit intuitiven Gesten spielerisch virtuelle Fabriken erleben

nächste Meldung

Wenn eine Maschine konstruiert oder ein Arbeitsprozess geplant wird, greifen Wissenschaftler heute oft auf die virtuelle Realität - kurz VR - zurück.

Intuitive Bedienung: Die Studenten Andre Hurzig und Patrick Helbig (l.) optimieren das Layout einer virtuellen Fabrikumgebung. Die VR-Anlage steuern sie durch Gesten. Foto: TU Chemnitz/Uwe Meinhold

Dadurch entstehen einzelne Anlagen bis hin zu ganzen Fabriken dreidimensional am Computer, sie sind begehbar, können getestet und verändert werden, ohne dass ein einziges Bauteil gefertigt werden muss. Das spart Geld und Zeit, Planungsfehler und Verständnisprobleme können früh erkannt und ausgeschaltet werden. Die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz hat eine solche VR-Anlage in ihrer Experimentier- und Digitalfabrik mit Mitteln aus dem Hochschulbauförderungsgesetz (HBFG) realisiert.

Eingesetzt wird sie für Untersuchungen zur Fabrik- und Logistiksystemplanung. Die Wissenschaftler können hier ganze Anlagen und Maschinen planen, aber auch Logistik-, Fertigungs- und Montagesysteme. Außerdem testen sie Materialflüsse und kümmern sich mit Ergonomieuntersuchungen um die optimale Gestaltung von Arbeitsplätzen. Einsatz findet die VR-Anlage nicht nur in der Forschung, sondern auch in der Aus- und Weiterbildung von Studierenden, Mitarbeitern und Unternehmen sowie bei virtuellen Konferenzen. "Auch in Zukunft werden wir durch stetige Weiterentwicklungen der VR-Anlage in der Experimentier- und Digitalfabrik Mehrwertdienste sowohl für eigene Forschungen als auch für Unternehmen generieren", sagt Prof. Dr. Egon Müller, Leiter der Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb.

Ein wesentlicher Vorteil dieser selbstentwickelten Anlage: Sie ist bausteinartig aus Komponenten zusammengesetzt, die auch im Consumer-Bereich auf dem Markt sind - dadurch ist sie vergleichsweise preisgünstig. Zum Einsatz kommen neben einer handelsüblichen Software, Stereoprojektoren, einem Sound-System sowie 3D-Foto- und Videotechnik beispielsweise multifunktionelle Controller der Spielkonsole Nintendo Wii. Diese arbeiten mit eingebauten Bewegungssensoren, die Position und Bewegung der Fernbedienung im Raum registrieren. Außerdem steht zur Steuerung ein so genanntes Balance Board zur Verfügung - betretbare Sensorflächen, die eine Steuerung durch die Verlagerung des Körpergewichtes ermöglichen. "Die Verwendung dieser Nintendo-Komponenten erlaubt eine spielerische Bedienung der virtuellen Modelle. Veränderungen am Modell werden zudem in Echtzeit dargestellt", so Frank Börner, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb.

Aktuell haben die Wissenschaftler die VR-Anlage um eine zusätzliche Mensch-Maschine-Schnittstelle erweitert: Eine kamerabasierte Gestensteuerung vergleicht Bewegungen und Positionen des Benutzers mit vordefinierten Gesten und leitet daraus Steuerbefehle ab. Das spart komplexe und kostenintensive Interaktions- und Trackinghardware. "Anhand der gemeinsamen Nutzung der Steuergeräte der Nintendo Wii und dieser kamerabasierten Gestensteuerung können mehrere Sensordaten gleichzeitig erfasst und ausgewertet werden", berichtet Börner und ergänzt: "Mit diesen neuen Schnittstellen und der prototypischen Anbindung an CAD- und Layoutplanungssoftware kann sich der Planer spielerisch und intuitiv innerhalb der virtuellen Fabrik bewegen und diese gestalten. Darüber hinaus ist die Interaktion auch mit einzelnen Elementen der Modelle möglich."

Weitere Informationen erteilt Frank Börner, Telefon 0371 531-37513, E-Mail frank.boerner@mb.tu-chemnitz.de

Katharina Thehos | Technische Universität Chemnitz
Weitere Informationen:
http://www.tu-chemnitz.de

nächste Meldung

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...