Bionik



Bei der Entwicklung von Robotersystemen sind die Fähigkeiten des Menschen für uns gleichermaßen Ziel und Inspiration. Um technische Systeme zu verbessern und Menschen in verschiedenen Szenarien helfen zu können, versuchen wir diese Fähigkeiten zu verstehen.
Um das menschliche “ Vorbild“ begreifen zu können, sammeln wir Bio-Daten---Informationen, die bei der natürlichen Interaktion zwischen Mensch und Umwelt entstehen, dazu zählen zum Beispiel die Muskelaktivität, ausgeübte Kräfte und durchgeführte Bewegungen. Um diese Daten zu sammeln, nehmen wir verschiedene Messwerte auf. Für uns zählen dazu  insbesondere Elektromyographie (EMG) und Ultraschall. Diese Daten kodieren verschiedene Informationen, unter anderem das Verhalten einer Person, ihre Intentionen und ihre Fähigkeiten. Unser Ziel ist es die Daten so zu verarbeiten, dass wir daraus „interessante“ Informationen ableiten können. Je nach Aufgabe bzw. Ziel ändert sic h das, was wir als interessant erachten.
Sobald wir die interessanten Informationen herausgearbeitet haben, können wir diese für verschiedene Zwecke einsetzten. Einerseits wollen wir  technische Systeme so bauen, bzw. optimieren, dass sie---zumindest unter bestimmten Konditionen---eine ähnliche Leistungsfähigkeit  wie der Mensch haben. Ein Beispiel hierfür sind biartikuläre Gelenke, bei denen wir die Steifigkeit variable einstellen können. Andererseits möchten wir die extrahierten Informationen nutzen um Systeme zu steuern. Beispielsweise können wir durch verschiedene elektrische Impulse, die der Mensch erzeugt, einen Roboter in Echtzeit steuern, der wiederum als zusätzliches Gliedmaß der steuernden Person eingesetzt werden kann oder ihr bei der Bewegung der eigenen Gliedmaßen helfen kann.

Biomechanik

Wir wollen robotische Systme entwerfen, die bestimmte Fähigkeiten des Menschen, z.B. Flexibilität und schnelle Anpassungsfähigkeit, nachbilden. Dazu müssen wir zunächst die zugrunde liegenden Strukturen und Mechanismen identifizieren und verstehen. Aber, wir wollen keine exakte Kopie der Natur erzeugen. Stattdessen wollen wir verstehen wie die Natur diese Funktion umgesetzt hat und, sofern möglich, warum dies so geschehen ist. Um die notwendigen Informationen zu erhalten, führen wir Studien mit Menschen durch. Die dabei gewonnenen Daten werden gründlich analysiert und ausgewertet. Mit Hilfe dieses Wissens, versuchen wir dann, statt den Aufbau zu kopieren, das Verhalten nachzuahmen. [...]

Biodatenauswertung für unterstützende Robotik

Um den größtmöglichen Nutzen aus robotischen Systemen zu ziehen, versuchen wir außerdem den Menschen im Alltag zu unterstützen.  Verschiedene gesundheitliche und medizinische Einschränkungen verhindern, dass sich betroffene Personen im Alltag selbst zu Recht finden, weil bestimmte Interaktionen mit der Umwelt nicht (mehr) möglich sind. Für diese Menschen möchten wir robotische Systeme bereitstellen, die anstatt ihrer selbst mit der Umwelt interagieren. Für eine möglichst intuitive Steuerung verwenden wir Bio-Daten  dieser Personen, die wir in passende Steuerbefehle für die Roboter umwandeln. Neben der Steigerung der Kontrolle durch verbesserte  Auswertung dieser Daten, versuchen wir auch neue Methoden zu identifizieren um diese Daten zu erzeugen. [...]

 

Zusätzliche Informationen

Leute

Veröffentlichungen

 

 


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