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Forschung zur Gestensteuerung wird weitergefördert

Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement der TU Chemnitz entwickelt Luftwirbelgenerator zur Erzeugung von taktilem Feedback für die berührungslose Gestenbedienung

Taktile Empfindungen, wie etwa durch Druck oder Vibration beim Touchscreen, sind für die Mensch-Maschinen-Interaktion ein wichtiger sinnlicher Feedbackkanal. Sie erzeugen noch vor einer optischen oder akustischen Reaktion eine unmittelbare Rückmeldung über die erfolgte Eingabe. Bei der berührungslosen Bedienung mittels Freihandgesten, die bereits in vielen Produktbereichen auf dem Vormarsch ist, fehlt diese taktile Rückmeldung. Die Folgen können ineffiziente bis hin zu fehlerhaften Eingaben sein.

Die Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement (Prof. Dr. Angelika Bullinger-Hoffmann) der Technischen Universität Chemnitz hat im Rahmen des Projekts „TaktilesFeedback3D“ ein taktiles Feedbacksystem für die berührungslose Gesteninteraktion entwickelt. Das Projekt wurde im Rahmen der Förderung „Ideen – Inventionen – Innovationen“ der Allianz „3Dsensation“ mit 100.000 Euro aus Mitteln des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Für die zweite Förderphase ab 2019 stellt das BMBF zur Weiterentwicklungen der Technologie Mittel in Höhe von 200.000 Euro zur Verfügung.

Berührungsfeedback ohne Berührung

Das Besondere am Projekt: Das Feedbacksystem ermöglicht dem Nutzer oder der Nutzerin ein Berührungsfeedback bei eigentlich berührungsloser Eingabe. Hierfür erzeugt ein Vortex-Generator einen stabilen Luftwirbel, der eine zielgenaue taktile Sinneswahrnehmung in Distanzen von über einem Meter ermöglicht. Das Feedback ist dabei nicht mit einem Luftstoß zu vergleichen, sondern ähnelt aufgrund des Wirbeleffektes mehr einem „Antippen“. Gekoppelt mit Sensoren zur Bestimmung der Handposition und Erkennung von Gesten können damit etwa in Bezug auf Intensität oder Frequenz verschieden gestaltete taktile Rückmeldungen erzeugt und in Abhängigkeit der Eingabe des Nutzers für die Gestaltung von Interaktionsstrategien genutzt werden.

Der Einsatz der Technologie kann überall dort erfolgen, wo die berührungslose Gesteninteraktion zum Einsatz kommt. So wird beispielsweise in der Fahrzeuginnenraumgestaltung zunehmend auf Bedienelemente, wie Schalter oder Drehsteller zu Gunsten einer Bedienung mittels Gesten verzichtet. „Da der Blick beim Fahren auf die Straße gerichtet sein soll, dadurch möglichst wenig visuelle Rückmeldungen genutzt werden können und akustisches Feedback nicht akzeptiert wird, kommt der taktilen Rückmeldung eine große Bedeutung zu“, erklärt Dr. Frank Dittrich, Clusterleiter „Product Engineering“ an der Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement. „Durch einzelne Luftstöße, erhält der Fahrer beispielswiese beim Drehen eines imaginären Drehstellers zur Temperaturregelung ein taktiles Feedback, als Analogie zu den Rastpunkten eines realen Reglers“, so Dittrich weiter. Aber auch für andere Anwendungsbereiche, wie der Mensch-Roboter-Interaktion, stellt taktiles Feedback bei berührungsloser Bedienung einen erheblichen Gewinn dar; etwa weil aus Sicherheitsaspekten nur eine berührungsfreie Interaktion möglich ist.

Hintergrund: BMBF-Förderung des Projekts „TaktilesFeedback3D“

Ziel der Förderung war es, besonders innovative Lösungsansätze für die Mensch-Maschine-Interaktion zu verfolgen und einen ersten Prototyp umzusetzen. In einem mehrstufigen Auswahlprozess wurde das Projektergebnis nun als einziges der in der ersten Stufe geförderten Ideen von der „3Dsensation-Allianz“ zur Weiterförderung vorgeschlagen. Das Nachfolgeprojekt „TaktilesFeedback3D Phase II“ soll ab 2019 für zwei Jahre mit dem Ziel der Weiterentwicklungen zur Miniaturisierung und Leistungssteigerung der Technologie stattfinden. Zudem sollen konkrete Anpassungen für die Integration in den Anwendungsfällen der Fahrer-Fahrzeug-Interaktion sowie Mensch-Roboter-Interaktion umgesetzt werden. Dafür werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Mittel in Höhe von 200.000 Euro zur Verfügung gestellt.

Informationen erteilt Dr. Frank Dittrich, Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement, Tel. +49 (0)371 531-37878, E-Mail frank.dittrich@mb.tu-chemnitz.de

Matthias Fejes
27.08.2018

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