Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Per Tasthandschuh Objekte in der Ferne fühlen

17.09.2013
Universität Bielefeld ist an internationalem Großprojekt beteiligt

Produkte von Internet-Händlern „anfassen“, bevor sie nach Hause geliefert werden: In Zukunft sollen Menschen Objekte trotz großer zeitlicher und räumlicher Distanz fühlen können – mit einem Tasthandschuh.


Mit einem Sensorhandschuh nehmen Wissenschaftler des Exzellenzclusters CITEC den Ablauf menschlicher Handbewegungen auf. Ein ähnlicher Handschuh könnte künftig dazu dienen, aus der Ferne Berührungsdaten an die Hände zu übermitteln.
Universität Bielefeld


Die Bielefelder Forscher haben einen Tastsensor entwickelt, der so groß ist wie eine menschliche Fingerkuppe und in Roboterfingern künftig präzise Berührungen von Objekten erfassen soll.
Universität Bielefeld

Die Grundlagen dafür werden am Exzellenzcluster CITEC der Universität Bielefeld erforscht, als Teil eines Großprojektes mit zehn internationalen Forschungseinrichtungen, das von der Europäischen Union mit 7,7 Millionen Euro gefördert und von der italienischen Università Degli Studi di Siena koordiniert wird.

„Langfristig geht es darum, eine virtuelle Realität für den Tastsinn zu entwickeln“, sagt CITEC-Forscher Professor Dr. Marc Ernst von der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld. CITEC steht für Cognitive Interaction Technology (Kognitive Interaktionstechnologie). An dem Exzellenzcluster werden technische Systeme erforscht, die für den Menschen intuitiv und leicht bedienbar sind. Ernsts Arbeitsgruppe für Kognitive Neurowissenschaften befasst sich für das neue EU-Projekt mit der Frage, wie die Nerven in Fingern und Handflächen gereizt werden müssen, damit der Nutzer diese Tast-Wahrnehmung nuanciert wahrnimmt. In dieser Frage stehe die Forschung noch am Anfang, sagt Ernst. „Das Ertasten eines Objekts könnte zum Beispiel durch winzige Vibrationen an Fingern und Handflächen simuliert werden“, erklärt Ernst. Auch schwache elektrische Impulse sind denkbar, um dem Träger eines Tasthandschuhs den Eindruck eines Objekts zu vermitteln. „Menschen haben in den Nervenenden ihrer Hände verschiedene Rezeptoren, die Berührungen aufzeichnen und an das Gehirn weiterleiten. Wir untersuchen, wie sich diese Rezeptoren am besten stimulieren lassen, sodass ein echtes Tastgefühl entsteht.“ Auf Grundlage dieser Forschung könnten dann zum Beispiel Internet-Versandhändler in Zukunft ihren Nutzern ermöglichen, Kleidung, technische Geräte und andere Produkte vor dem Kauf virtuell in die Hand zu nehmen.

Sensoren zeichnen Berührungen auf

Doch bevor die Tasteindrücke an den Benutzer übermittelt werden können, müssen sie aufgezeichnet werden. Daran arbeiten die CITEC-Wissenschaftler Professor Dr. Helge Ritter und Dr. Robert Haschke von der Arbeitsgruppe für Neuroinformatik der Technischen Fakultät. Für das Forschungsprojekt entwickeln sie und ihre Kollegen Tastsensoren, mit denen sich das Oberflächenmuster und die Struktur eines Gegenstandes erfassen lassen. Ein erster Prototyp hatte etwa die Größe eines Bierdeckels. Legen die Wissenschaftler einen Gegenstand, zum Beispiel einen Stift oder ein Handy darauf, registriert er die Stellen, an denen das Objekt aufliegt und

Druck ausübt. „Eine Herausforderung ist, die Empfindlichkeit und Tastauflösung der menschlichen Haut in einem technischen Sensor nachzuahmen, und dabei zugleich wichtige Eigenschaften wie die gekrümmte Form einer Fingeroberfläche oder die Biegsamkeit von Haut zu verwirklichen“, sagt Professor Ritter. „Hinzu kommt, dass die technischen Sensorsignale so aufbereitet werden müssen, dass sie für eine Übermittlung an den Menschen geeignet sind.“

Für das Projekt konzipieren die Forscher zum einen eine Miniaturversion ihres Prototyps. Deren hochempfindliche Sensoren werden so klein sein, dass sie in die Fingerkuppen einer mehrfingrigen Roboterhand passen. Zum anderen arbeiten die Forscher an einem flexiblen Sensorhandschuh, der von Menschen getragen werden kann.

Mit einem Tasthandschuh Berührungen nachempfinden

Die Forschungsergebnisse könnten unter anderem für die Konstruktion eines Stellvertreter-Roboters genutzt werden, der auf Gelände agiert, das für Menschen unwegsam oder gefährlich ist. Er wäre mit einer mehrfingrigen Hand ausgestattet, die Bewegungen einer menschlichen Hand in Echtzeit imitiert. Ein Mensch – zum Beispiel ein Astronaut – könnte über seinen Tasthandschuh Berührungen spüren, die von der Roboterhand empfunden werden. So kann die Person Objekte, die sich weit entfernt befinden, spüren und gleichzeitig Handgriffe daran ausführen.

Das Forschungsprojekt trägt den Titel „WEARHAP“ (WEARable HAPtics for Humans and Robots – Tragbarer Tastsinn für Menschen und Roboter). Die Universität Bielefeld kooperiert dafür mit neun Forschungseinrichtungen aus ganz Europa: Technische Universität München, Universidad Rey Juan Carlos (Madrid, Spanien), Université Pierre et Marie Curie – Paris 6 (Frankreich), Umea Universitet (Schweden), Foundation for Research and Technology (Iraklio, Griechenland), Università di Pisa (Italien), Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia (Genua, Italien), Scuola Superiore Sant'Anna di Studi Universitari e di Perfezionamento (Pisa, Italien) und Università

Degli Studi di Siena (Italien). 7,7 Millionen Euro investiert die Europäische Union in das Projekt. Davon geht fast eine Million Euro an die Universität Bielefeld.

Kontakt:
Prof. Dr. Marc Ernst, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie / Kognitive Neurowissenschaften
Telefon: 0521 106-5700
E-Mail: marc.ernst@uni-bielefeld.de
Prof. Dr. Helge Ritter, Universität Bielefeld
Technische Fakultät / Neuroinformatik
Telefon: 0521 106- 12123
E-Mail: helge@techfak.uni-bielefeld.de

Ingo Lohuis | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bielefeld.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Schnelle Time-to-Market durch standardisierte Datacenter-Container
28.03.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Modellfabrik Industrie 4.0: Forschungs- und Trainingsplattform für Wissenschaft und Wirtschaft
28.03.2017 | Hochschule Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten