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Telepresence & VR

Wie können Wartungsarbeiten an Satelliten, Förderanlagen auf hoher See oder Kernkraftwerken durchgeführt werden, ohne den Menschen zu gefährden? Mit Hilfe von Telerobotik. Ein menschlicher Bediener kann durch diese Technologie einen Roboter von einem sicheren und komfortablen Ort aus steuern. Der Einsatz teleoperierter Robotersysteme in gefährlichen Umgebungen hat das Potential

  • Risiken für den Experten zu minimieren,
  • die entstehenden Reparaturkosten drastisch zu senken und
  • die Zuverlässigkeit und Präzision zu erhöhen.

Eine Besonderheit unseres Ansatzes ist die haptische Rückmeldung, die es dem menschlichen Bediener ermöglicht, präzise die Interaktionskräfte des Roboters mit der Umgebung zu spüren und intuitiv zu steuern. Dadurch kann eine ganze Reihe an Manipulationsaufgaben durchgeführt werden, vom kraftvollen Umlegen eines Schalthebels, über das feinfühlige Eindrehen von Schrauben, bis hin zur Handhabung empfindlicher Elektronikbauteile. Obwohl die ursprüngliche Zielanwendung die Durchführung von Reparaturen im Weltall (engl. On-Orbit Servicing) von der Erde aus war, eignet sich die entwickelte Technologie ebenso für zahlreiche terrestrische Aufgaben, wie beispielsweise zur Instandhaltung von Industrieanlagen und Ölplattformen, sowie für die minimalinvasive robotische Chirurgie.

Telepräsenzmethoden, Algorithmen und Ansätze
Telemanipulation

Telemanipulation


  • Telemanipulation des Humanoiden Roboters SpaceJustin
  • Telemanipulation mobiler Roboter
  • Telemanipulation unter variierender Zeitverzögerung und Paketverlust
  • Multilaterale Regelung
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Stabile Haptische Regelung

Stabile Haptische Interaktion und Regelung


  • Stabilitätsanalyse zur haptischen Interaktion
  • Optimale Regelung
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Shared Autonomy

Shared Autonomy


  • Unterstützung beim telemanipulierten Greifen durch Berechnung der erreichbaren Fingerpositionen auf Basis unabhängiger Kontaktregionen
  • Kombination von Szenenanalyse und Online-Greifplanung für Roboterhände
  • Bereitstellung visueller Hilfe für den Benutzer
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Haptisches Rendering: Kollisionserkennung und -berechnung

Haptisches Rendering: Kollisionserkennung und -berechnung


  • Kollisionsberechnung zwischen komplexen Objekten innerhalb von 1 ms mit Voxel- und Punkt-basierten Datenstrukturen
  • Anwendungen in der industriellen Montagesimulation für virtuelles Prototyping und Training
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ROMO

ROMO


  • Teleoperation des ROMO
  • Autonome Teilaufgaben wie Spurverfolgung und Stabilisierung
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MIRO

Ergonomie/ Human Factors


  • Definition von Benutzeranforderungen
  • Empirische Evaluation von Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI)
Mehr
Training eines Astronauten

Multimodales Training von Mechanikern und Astronauten


  • Haptisches und visuelles Feedback für effizientes Training
  • Durchführung von Evaluationsstudien
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Robot Viewer

Interaktive Robotervisualisierung


  • Intuitive Augmentierung von Roboterdaten
  • Geeignet für drehmomentgeregelte Roboter
  • Interaktive Anzeigen
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HUG – Das haptische Interaktionsgerät des DLR
VibroTac – Vibrotaktiles Feedback Gerät
Raumfahrttauglicher Joystick (RJo)
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