informatik-bilderleiste-04

Fühlen was der andere fühlt – den Tastsinn übertragen

Die Universität Innsbruck fördert ihren wissenschaftlichen Nachwuchs mit Doktoratsstipendien. Einer der insgesamt 19 PreisträgerInnen ist Anatolii Sianov, Doktorand der Informatik Innsbruck. In seiner Arbeit geht es um die Erfassung von Tastsignalen und deren Wiedergabe von User zu User, zum Beispiel in der digitalen Kommunikation oder in der Robotik. Ein spannender Ausblick in die Zukunft der Haptik-Forschung.

Anatoly_Sianov
Anatolii Sianov, MSc Foto: Stefan Hohenwarter

Der Vorteil von daten-basierten Methoden beruht auf ihrer Fähigkeit eine breite Palette Material-physikalischer Phänomene – von einfachem linear-elastischen bis hin zu komplexerem nicht-linearen dynamischen Verhalten – in einem einheitlichen Rahmen zu verarbeiten. Im Umfang der Dissertation werden diese Methoden in neue Richtungen erweitert.

Der erste Fokus ist die Entwicklung einer passenden Technik für die Bearbeitung von Objekten mit inhomogenen Materialeigenschaften. Hierzu wird der Daten-getriebene Ansatz erweitert und in zwei Stufen ausgeführt. Zuerst wird ein deformierbares Objekt grob abgetastet, um dieses über eine automatische Analyse in Regionen mit ähnlichem Materialverhalten zu unterteilen. Im zweiten Schritt wird dann für jeden dieser extrahierten Bereiche eine unabhängige Funktions-rekonstruktion der rückgemeldeten Kräfte durchgeführt.

Der zweite Fokus ist auf der Erweiterung zu mehr als einer Kontaktstelle bei einer Interaktion. Dadurch kann unter anderem die haptische Wiedergabe bei bi-manueller Manipulation ermöglicht werden. Dies beinhaltet eine Erhöhung der Anzahl der mathematischen Dimensionen. Des Weiteren werden aber auch Grenzen bei der kognitiven Wahrnehmung berücksichtigt werden. Die Interaktion zwischen zwei Kontaktpunkten wird mit Methoden aus dem Gebiet der Fourier- Transformations-Rheologie analysiert. Dies ermöglicht die formale Untersuchung und Bewertung verschiedener Ansätze zur Interpolation hinsichtlich einer stabilen Mehrkontakt-Darstellung.

Mit den zu entwickelnden Methoden wird die Daten-getriebene Haptik in Richtung der Mehrkontakt-Interaktion erweitert werden, wodurch z.B. die Kräfte beim Greifen und Heben von Gegenständen aufgezeichnet und stabil wiedergegeben werden können.

Links:
Fotoblog Universität Innsbruck

Forschungsgruppe Interactive Graphics and Simulation

(Gabriele Strasser, Matthias Harders)