TU Chemnitz Forschung Projekte Reales taktiles Feedback für die intuitive gestenbasierte Mensch-Maschine-Interaktion

Reales taktiles Feedback für die intuitive gestenbasierte Mensch-Maschine-Interaktion

Reales taktiles Feedback für die intuitive gestenbasierte Mensch-Maschine-Interaktion

Finanzierung
BMBF
Projektlaufzeit
Juni, 2017 bis Mai, 2018

Motivation und Zielstellung


Die berührungslose gestenbasierte Interaktion erobert viele Anwendungsfelder, wie zum Beispiel die Interaktion in virtuelle Welten, die Manipulation von Infotainmentsysteme im Fahrzeug oder die Navigation in Schnittbilddarstellungen von MRTs. Die Gesteninteraktion vereint die Vorteile einer schnellen Verwendbarkeit, indem keine zusätzlichen Geräte (z. B. Datenhandschuhe, Controller) eingebunden werden müssen, mit denen der natürlichen Interaktion, welche als sehr intuitiv und gering kognitiv belastend definiert wird. So wird die Hand direkt als Eingabegerät verwendet und damit die Interaktion mit der realen Umgebung nachempfunden.

Um taktile Rückmeldungen auch bei einer Gesteninteraktion zu ermöglichen, wird mittels eines Luftwirbel-Generators eine latenzarme taktile Rückmeldung auf der Handoberfläche des Nutzers erzeugt. Die Rückmeldungen sollen entsprechend der jeweiligen Handposition räumlich gerichtet erfolgen, wodurch eine ortsunabhängige 3D-Informationswiedergabe realisiert wird. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten Demonstrators für taktile Rückmeldungen zur Erhöhung der Usability und Akzeptanz der Gesteninteraktion.

 

Darstellung des Luftwirbelgenerators und Funktionsprinzip der taktilen Rückmeldung
Darstellung des Luftwirbelgenerators und Funktionsprinzip der taktilen Rückmeldung

Vorgehensweise


Nach der Umsetzung und Optimierung eines experimentellen Funktionsmusters im großen Maßstab, soll die Miniaturisierung der Komponenten erfolgen. Als Herausforderung sind insbesondere die Konstruktion des Gehäuses sowie die Aktorik zur Luftwirbelerzeugung und der Bewegung des Generators zu nennen. Das System wird nach erfolgter Umsetzung innerhalb zweier zukünftiger Anwendungsfälle getestet. So wird die Integration in eine VR-Umgebung umgesetzt, die über eine Kombination aus Datenbrille und Gestensteuerung eine immersive virtuelle Realität schafft, in der die Hände des Nutzers in Echtzeit projiziert werden. Weiterhin soll im Rahmen der Fahrer-Fahrzeug-Interaktion die Kombination mit einem autostereoskopischen Display als mögliches innovatives Fahrassistenzsystem getestet werden.

Kontakt


Konferenzbeiträge


Bernhagen, M., Dettmann, A., Dittrich, F., Trezl, J., & Bullinger, A.C. (2019 Februar, 27-01). Nutzerzentrierte Entwicklung eines Demonstrators zur Generierung taktiler Rückmeldungen für die berührungslose Gesteninteraktion [Conference Session]. In GfA e.V. (ed.), Kongress der Gesellschaft fuer Arbeitswissenschaft e.V. (GfA), GfA-Press.

Bernhagen, M., & Bullinger, A.C. (2018 April, 21-26). Designing tactile feedback for midair interaction in virtual environments. [TALK]. Workshop Mid-Air Haptics for Control Interfaces at ACM CHI Conference on Human Factors in Computing System, Montreal, Canada. https://s3-eu-west-1.amazonaws.com/ultrahaptics/wp-content/uploads/2018/09/Designing-tactile-feedback-for-midair-interaction-in-virtual-environments-Chemnitz-University.pdf

Bernhagen, M., Hertwig, D., Trezl, J., & Dittrich, F. (2016 Juli, 04-06). Umsetzung einer natürlichen Interaktion mittels Head-Mounted-Display unter Einbezug von taktilen Rückmeldungen. In GfA e.V. (Ed.), Arbeit in komplexen Systemen – Digital, vernetzt, human?! 62. Frühjahrskongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e.V., GfA-Press.