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VibroTac

VibroTac - das vibrotaktile Armband des DLR

Das VibroTac ist ein neuartiges Gerät in Form eines Armbands, das mittels Vibration (vibrotaktile Stimulation) unterschiedlichste Informationen an den Menschen übermitteln kann. Mehrere elastisch miteinander verbundene Aktoren, die in Frequenz, Amplitude und Signalverlauf separat ansteuerbar sind, erzeugen Vibrationsmuster, die vom Benutzer eindeutig interpretiert werden können.

Das VibroTac wurde im Jahr 2010 der Öffentlichkeit vorgestellt und 2011 an die Firma SENSODRIVE lizensiert.

Technische Daten

Abmessungen: 180 x 70 x 25 mm (LxBxH) in ungedehntem Zustand
Gewicht: 130 g inkl. Akku
Batterielaufzeit: > 1 Tag
Aktoren: 6 Taktoren (zylindrische Vibrationsmotoren)
Kommunikation: Drahtlos (XBee)
Besonderheiten: • Die Intensität jedes einzelnen Taktors kann individuell eingestellt werden, wodurch sich verschiedenartigste Stimulationsmuster generieren lassen.
• Mehrere Geräte können zeitgleich betrieben werden, um Feedback an verschiedenen Stellen des Arms auszugeben.

Systembeschreibung

Durch die Nutzung des haptischen Sinneskanals kann das VibroTac sehr gut in Situationen mit visueller oder auditiver Überlastung eingesetzt werden oder von Personen mit eingeschränkter Sinnesfunktionalität (z.B. Blindheit, Taubheit) unauffällig genutzt werden. Das patentierte Konzept ermöglicht eine ergonomische Nutzung an unterschiedlichen Armdurchmessern und erlaubt durch die drahtlose Kommunikationsschnittstelle und den Akkubetrieb einen uneingeschränkten Bewegungsfreiraum.

Das VibroTac ermöglicht

  • dem Nutzer Kollisionen und Informationen aus virtuellen Realitäten oder Telerobotik darzustellen
  • Richtungshinweise im Zusammenhang mit Navigation auszugeben
  • Anweisungen zur Armbewegung (Richtung, Distanz, Entfernung) darzustellen
  • Aufmerksamkeit zu lenken (z. B. Fluglotsenarbeitsplatz)
  • Blinde und Taube zu unterstützen

Aktueller Forschungsgegenstand sind Fragestellungen zur anwendungsoptimierten Generierung von Stimulationsmustern unter Berücksichtigung der menschlichen Wahrnehmung und der Gebrauchstauglichkeit. Das VibroTac wurde am DLR Institut für Robotik und Mechatronik entwickelt und wird nun unter Lizenz durch die Firma SENSODRIVE vermarktet.

VibroTac - Bildergalerie

Das vibrotaktile Armband VibroTac

Das VibroTac ist ein neuartiges Gerät in Form eines Armbands, das mittels Vibration (vibrotaktile Stimulation) unterschiedlichste Informationen an den Menschen übermitteln kann. Dieses Fotos zeigt das VibroTac flach auf einem Tisch liegend. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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VibroTac S

Das VibroTac S ist mit Time-of-Flight-Sensoren ausgestattet und kann seinen Benutzer durch Vibration auf der Haut die Distanz zur Umgebung oder zu Hindernissen mitteilen. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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VibroTac S am LBR

Der VibroTac S kann auch für Roboterarme eingesetzt werden und den Abstand zu Hindernissen erfassen. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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Das vibrotaktile Armband VibroTac

VibroTac mit geöffnetem Deckel 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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Das vibrotaktile Armband VibroTac

Durch die im Zick-Zack angeordneten Gummibänder erreicht das VibroTac seine außerordentlich hohe Dehnbarkeit. So passt es sowohl auf schlanke Unterarme als auch auf kräftige Oberarme. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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Das VibroTac als Navigationshilfsmittel

Mit seinen sechs Vibrationsmotoren kann das VibroTac Richtungshinweise intuitiv darstellen. Damit eignet es sich als Navigationshilfsmittel für blinde und sehbehinderte Menschen. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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Das VibroTac mit zusätzlichem Fingerfeedback

Fünf zusätzliche Vibrationsmotoren zur Erzeugung von Feedback an den Fingespitzen sind am VibroTac angeschlossen. 

Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).

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Veröffentlichungen

  • S. Schätzle, T. Hulin, B. Pleintinger: VibroTac S: An Electronic Assistive Device for Blind and Visually Impaired People to Avoid Collisions, International Conference on Human Systems Engineering and Design (IHSED), Okt. 2018, Reims, Frankreich
  • S. Schätzle: Entwicklung eines vibrotaktilen Armbands zur vielseitigen Informationsübermittlung in Mensch-Maschine-Systemen. Dissertation, Mar. 2018, Leibniz Universität Hannover
  • S. Schätzle, T. Ende, T. Wüsthoff, C. Preusche: VibroTac: An ergonomic and versatile usable vibrotactile feedback device, IEEE RO-MAN, Sep. 2010, Viareggio, Italy
  • B. Weber, S. Schätzle, S., T. Hulin, C. Preusche, B. Deml: Evaluation of a vibrotactile feedback device for spatial guidance, IEEE World Haptics Conference 2011, Istanbul, Turkey
  • M. Friedrich, B. Weber, S. Schätzle, H. Oberheid, C. Preusche, B. Deml: Air traffic controller assistance systems for attention direction: Comparing visual, auditory, and tactile feedback. HFES European Chapter, 2010, Leeds, UK
  • B. Weber, B. Deml, M. Friedrich, S. Schätzle, H. Oberheid, C. Preusche: Vibrotaktiles Feedback zur Aufmerksamkeitslenkung bei komplexen Lotsentätigkeiten, M. Grandt & A. Bauch (Hrsg.): Innovative Interaktionstechnologien für Mensch-Maschine-Schnittstellen, DGLR 2010
  • S. Schätzle, T. Hulin, C. Preusche, G. Hirzinger: Evalution of Vibro-Tactile Feedback to the Human Arm, EuroHaptics 2006, Paris, France

Preise

  • DLR Innovationspreis 2012
  • Finalist beim WT (Wearable Technology) Innovationswettbewerbs 2012
  • Gewinner der M2M Challenge (Kategorie Healthcare) 2012/2013
  • Dritter Platz beim "senetics Innovation-Award" 2014 (innovativste Produktidee im Healthcare-Bereich)
  • Dritter Platz beim "euRobotics Technology Transfer Award" 2015

VibroTac Awards

Kontakt
Dr.-Ing. Thomas Hulin
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Robotik und Mechatronik
, Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Oberpfaffenhofen-Weßling

Tel.: +49 8153 28-1306

Fax: +49 8153 28-1134

Dr. phil. Bernhard Weber
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Robotik und Mechatronik
, Kognitive Robotik
Oberpfaffenhofen-Weßling

Tel.: +49 8153 28-2194

Fax: +49 8153 28-1134

Forschungsthemen
Haptisches Rendering: Kollisionserkennung und -berechnung
Telemanipulation
Ergonomie/ Human Factors
Downloads
VibroTac-Flyer 2016 (1,33 MB)
Weiterführende Links
vibrotac.de
SENSODRIVE
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