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Mensch-Maschine-zentrierte Entwicklungsmethoden

Mensch-Maschine-zentrierte Methoden sind für die Entwicklung von mensch-orientierten Technologien, die synergetisch mit ihren Nutzerinnen und Nutzern zusammenarbeiten, von entscheidender Bedeutung. Aktuelle Forschung zeigt, dass Human Factors und technische Aspekte zugleich berücksichtigt werden müssen, um effiziente Lösungen zu entwickeln, die von Nutzenden akzeptiert werden. Hierzu werden Studien mit Nutzerinnen und Nutzern sowie Expertinnen und Experten mit etablierten Produktentwicklungsmethoden kombiniert, um Rahmenwerke zur Mensch-Maschine-zentrierten Entwicklung zu schaffen.

Unsere Forschung beschäftigt sich mit der Identifikation und Modellierung von Human Factors sowie der Entwicklung von Entwurfsmethoden. Unser Ziel ist ein ganzheitliches Verständnis davon, welchen Einfluss Human Factors auf die Entwicklung von Robotiksystemen haben, und dies methodisch zu berücksichtigen.

 

 
Derzeitige Projekte zu diesem Thema 

Aktives Transferlernen mit neuronalen Netzen durch Mensch-Roboter-Interaktion (TRAIN)

Gefördert durch die DFG: BE 5729/16

Um autonome Roboter künftig flexibel in Interaktion mit Menschen einsetzen zu können, werden Verfahren benötigt, die das Erlernen verschiedener Motorik- und Manipulationsfähigkeiten ermöglichen und zudem nicht nur durch Experten angewendet werden können. Wir zielen darauf ab, das Erlernen von Roboterfertigkeiten mit neuronalen Netzwerken zu verbessern, wobei menschliches Feedback sowie die Erfahrung und Anweisungen der Nutzenden berücksichtigt werden. Um dies systematisch umzusetzen, evaluieren wir subjektive Rückmeldungen und physiologische Daten aus Nutzendenstudien und erarbeiten Bewertungskriterien für die Entwicklung mensch-orientierter Methoden des Transferlernens und der geteilten Autonomie von Mensch und Roboter.

 

EFFiziente und schnelle textEiNgabe für menschen mit motorischen behinDerungen neuromuskulär-Induzierter art 

Gefördert durch die DFG: FE 936/6

Menschen mit motorischen Einschränkungen sind oft nicht dazu in der Lage, eine Computertastatur effizient zu bedienen und haben daher Bedarf für alternative Eingabemethoden. Für Nutzerinnen und Nutzer mit neuromuskulären Erkrankungen werden in diesem Projekt Alternativen entwickelt, die sich der individuellen Symptomatik einzelner Personen durch modulare, multisensorische Schnittstellen anpassen können. Der praktische Nutzen der dabei entstehenden Eingabegeräte wir im Rahmen eines Mensch-zentrierten Entwicklungsprozesses durch die kontinuierliche Einbindung der Zielgruppe sichergestellt.

 

 

Abgeschlossene Projekte zu diesem Thema 

Anwenderseitige Körpererfahrung und Mensch-Maschine-Schnittstellen in der (Assistenz-)Robotik 

Gefördert durch die DFG: BE 5729/3&11

Das wissenschaftliche Netzwerk befasste sich mit der Körpererfahrung von Menschen, die Assistenzroboter oder andere körpernahe Robotiksysteme verwenden. Für ein besseres Verständnis technischer Möglichkeiten zur Verbesserung der Erfahrung analysierten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Maße zur Beurteilung der Körperrepräsentation sowie deren Berücksichtigung in neuen Entwurfsmethoden. Dies beinhaltet die Identifikation geeigneter Wahrnehmungskanäle und unterstützt die Entwicklung von neuen Mensch-Maschine-Schnittstellen sowie von Human-in-the-Loop Experimenten („robot hand/leg illusions“).

Weitere Informationen zu den Aktivitäten des Netzwerks finden sich hier.

 

Mensch-orientierte Methoden zur intuitiven und fehlertoleranten Regelung tragbarer Robotiksysteme 

Unterstützt durch das „Athene Young Investigator“-Programm der TU Darmstadt

In diesem Projekt wurden Regelungsansätze für tragbare Robotiksysteme zur Bewegungsunterstützung und –augmentation entwickelt. die eine effiziente und natürliche Unterstützung bieten und verhindern, dass sich Nutzerinnen und Nutzer „durch den Roboter gesteuert“ fühlen. Als Basis zur adaptiven Impedanzregelung dienen psychophysikalische Experimente zur Erfahrung der Steifigkeit tragbarer Roboter durch die Nutzerinnen und Nutzer, um vielseitige Fortbewegungsarten und Fehlertoleranz zu gewährleisten. Durch Human-in-the-Loop-Experimente wurde zudem die Körperschemaintegration tragbarer Robotiksysteme durch ihre Nutzerinnen und Nutzer untersucht.

 

Optimierte Vermessung, Anpassung und Fertigung von Beinprothesenschäften 

Gefördert durch AiF/IGF: 18873 N/2

In diesem Projekt wurden Methoden zur Vermessung, Anpassung und Fertigung von Beinprothesen-Schaftsystemen erarbeitet. Auf Basis biomechanischer Messungen, dem Know-how von Orthopädiefachkräften und der subjektiven Bewertung durch Menschen mit Amputation wurden Modelle der Körper-Schaft Interaktion entwickelt und Vorschläge zu deren Einbettung in den technischen Entwurfsprozess gemacht.