CompLEx – Competitive-Collaborative-Exoskeleton

Laufzeit: Januar 2017 bis September 2017

In dem Forschungsprojekt, gefördert durch das Forum interdisziplinäre Forschung der Technische Universität Darmstadt, wird die konkurrierend-kooperative Einflussnahme von Mensch und assistivem Exoskelett auf ein kollektives Werkzeug untersucht. Ziel des Vorhabens ist die Fusion der ingenieurstechnischen Modellierung und Regelung eines Exoskeletts mit der humanpsychologischen Betrachtungsweise von Bewegungsplanung und Bewegungsdurchführung. Das Bild rechts zeigt das robotische System, welches in Kooperation mit dem Institut für Psychologie (IfP) unter psychomotorischen Aspekten untersucht werden soll.

Während die Industrie hauptsächlich seriell kinematische Knickarmroboter für die Prozessautomatisierung einsetzt, wird seitens der Medizintechnik die Entwicklung von Exoskeletten vorangetrieben, um die Fähigkeiten von Mensch und Roboter immer weiter zu fusionieren. So soll der Roboter den Menschen nicht nur bei der Gewichtskraftkompensation des Werkzeugs unterstützen, sondern ihm auch eine haptische Kraftrückmeldung geben, die der Verfolgung der geplanten Zielkurve dient. Im Gegenzug  aber soll der Mensch durch Krafteinkopplung in den Roboter von der geplanten Bewegung abweichen und somit Entscheidungskompetenz behalten können. Der Sicherheitsaspekt bei diesem Wechselspiel ist dabei von besonderer gesellschaftlicher Relevanz.

Die direkte Kopplung der seriellen Freiheitsgrade von Mensch und Roboter bei einem Exoskelett kann ferner zur Modellierung auch von zwischenmenschlicher Konkurrenz und Kooperation dienen. Von den Ergebnissen der geplanten Untersuchung wird auch ein Beitrag zur kognitiven Wissenschaft erhofft; denn sie betreffen generell das Verhalten autonomer Systeme, deren Freiheitsgrade gekoppelt sind, ob es sich nun um interagierende Roboter-Roboter-, Mensch-Roboter- bis hin zu Mensch-Mensch-Systeme handelt.

Partner

  • Fachgebiet Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme, TU Darmstadt (Prof. Dr.-Ing. Helmut F. Schlaak) - Projektleitung
  • Fachgebiet Mess- und Sensortechnik, TU Darmstadt (Prof. Dr. mont. Mario Kupnik) -  Regelungskonzepte für ein assistives Exoskelett – Markus Hessinger
  • AG Arbeits- und Ingenieurpsychologie, Institut für Psychologie, TU Darmstadt (Prof. Dr. Joachim Vogt) – Sensormotorische Gliedmaßenkontrolle mittels Auto-Imitation – Prof. Dr. Karl Theodor Kalveram

Publikationen

  • Hessinger, M.; Penner, D.; Edel, T.; Fretter, M.; Seger, A.; Bozkurt, A., Kalveram, K. T. : Man-Robot-Cooperation. In: 3rd Workshop on Virtual Social Interaction, 6. – 7.7.2017, Bielefeld, Germany.

Beteiligte Wissenschaftlicher

Markus Hessinger

Prof. Dr. Karl Theodor Kalveram

Kontakt

Technische Universität Darmstadt

Institut für Elektromechanische Konstruktionen

Mikrotechnik

Prof. Dr.-Ing. Helmut F. Schlaak

S3/06 128
Merckstraße 25
64283 Darmstadt

+49 6151 16-23851
+49 6151 16-23852

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