Aus dem Themenbereich Forschung

Interfaces - Mensch-Maschine-Kommunikation

Es gibt Arbeitsgeräte, deren Bedienung Experten benötigt. Computer waren lange Jahre nur für Profis konstruiert. Der Siegeszug des PC mit grafischer Benutzeroberfläche und Maus hat gezeigt, dass der Umgang mit Computern auch einfacher sein kann. Die Ideen stammen aus der Erforschung der Mensch-Maschine-Kommunikation, die in den USA "User Interface Engineering" genannt wird.

Doch die Entwicklung ist schon weiter als Maus und Computerbildschirm. Sprache, Gestik und andere Formen der Verständigung sind für die Interaktion mit dem Computer bereits erprobt. Immer neue Einsatzfelder und immer kleiner werdende Systeme verlangen nach völlig neuartigen Lösungen für die Steuerung von Computern. Innovative Lösungen zum Umgang des Menschen mit der Technik werden zukünftig die Voraussetzung sein, um für neue Systeme Kundinnen und Kunden zu finden.

Robotik und Assistenzsysteme

Im industriellen Umfeld wächst der Bedarf an Robotern, die zusammen mit Menschen in einer Arbeitsumgebung operieren können. Um Unfälle zu vermeiden, wenn sich Roboter in Werkshallen frei bewegen, müssen Roboter Menschen sicher wahrnehmen und Gefahren zuverlässig vermeiden. Zugleich müssen Roboter enger als bisher mit Menschen zusammenarbeiten, um die Fähigkeiten von Menschen und Maschinen besser zu nutzen.
Ziel ist es daher, die Interaktion des Menschen mit Robotern technisch so weiterzuentwickeln, dass eine Kooperation zwischen Menschen und Robotern sowohl im industriellen wie auch im privaten Bereich möglich ist. Deutschland ist auf dem Gebiet der Serviceroboter weltweit mit an der Spitze. 

"Virtuelle Welten"

Die deutsche Forschung gehört derzeit zu den weltweit Führenden auf dem Gebiet der virtuellen und erweiterten Realität. Das schließt die Darstellung vollständig künstlich erzeugter, virtueller Welten genauso ein wie die Erweiterung von realen Sinneseindrücken um per Computer erzeugte Zusatzinformationen. Beispiel für erweiterte Realitäten (englisch: augmented reality, AR) sind die von einigen Automobilherstellern schon angebotenen Fahrerinformationen, die im Sichtfeld des Fahrers auf die Frontscheibe projiziert werden.

Das Forschungsgebiet "Virtuelle Welten" ist für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) wichtig und zunehmend interessant, da mittlerweile ausreichend leistungsfähige Hardware bezahlbar wird. Aber auch Großunternehmen können von der Technologie profitieren, beispielsweise bei der durch Techniken der erweiterten Realität unterstützten außerordentlich komplexen Verkabelung von Flugzeugen, Fahrzeugen und anderem.

Die Ergebnisse aus Forschungsprojekten des BMBF führten in den letzten Jahren zu 40 Patenten und haben Grundlagen für zahlreiche Anwendungsfälle gelegt.

Die technologischen Herausforderungen bestanden in:

• markerlosem Tracking - dem Verfolgen von realen Szenen in der normalen Umwelt - und hierbei speziell der genauen Bestimmung von Position und Orientierung in gemischten Welten ohne spezielle Markierungen,
• der Entwicklung von Softwareentwicklungssystemen und dort speziell in der AR-gerechten Aufbereitung komplexer Sachverhalte und dynamischer und statischer Datenbestände,
• der Weiterentwicklung von Datenbrillen und leistungsfähigen Head Mounted Displays, die leicht und robust sind, zugleich aber auch leistungsfähig sein sollen sowie
• in der benutzerzentrierten Gestaltung dieser Technik.

• Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  Virtuelle und Erweiterte (Augmented) Realität

  Mit Hilfe der Techniken zu Virtuellen und Erweiterten Realität (VR-AR) lassen sich komplexe Vorgänge aus der Wissenschaft, der Bildung und der Technik in virtuellen dreidimensionalen Räumen visualisieren und damit für den Menschen besser erfassbar und interpretierbar machen. Die Forschung zur virtuellen Realität ist etabliert und teilweise schon als Produkt verfügbar. Die Entwicklung und Anwendung von erweiterter Realität ist dagegen ein noch relativ junges Arbeitsgebiet, das von den Ergebnissen aus der Virtuellen Realität profitieren kann. Zusammen lassen sie ein hohes Forschungs- und Umsetzungspotential für die nächsten Jahre erkennen.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/4688.php)
   
  

• Aus dem Themenbereich Hightech-Strategie

  AVILUS Augmented Reality für Entwicklung, Produktion und Service

  Im Projekt AVILUS werden neue Technologien zur Unterstützung von Arbeitsprozessen in Entwicklung, Produktion und Service im Bereich virtueller und erweiterter Realität entwickelt und erprobt. Durch die visuelle Überlagerung realer Objekte mit rechnergenerierten virtuellen Objekten erlauben Augmented Reality-Techniken im Sinne einer erweiterten Realität das situationsgerechte Agieren in realen Arbeitsumgebungen. Aus den deutschen Schlüsselindustrien wie Automobil- und Flugzeugbau sowie Werften und Anlagenbau werden dazu konkrete Anwendungen erarbeitet.
  mehr (URL: http://www.bmbf.de/de/12078.php)