Das Aufkommen von sicheren und kollaborativen Robotern verändert derzeit die Art und Weise, wie unsere Arbeitsplätze gestaltet und strukturiert sind. Moderne Robotersysteme sind in der Lage, komplexe Handhabungsaufgaben auszuführen und intuitiv mit dem Menschen zu interagieren, was sie zu potenziellen Mitarbeitern (Cobots) in vielen Produktionsszenarien macht (Mensch-Roboter-Kooperation in der Industrie). Dieser neue Trend zu kollaborativen industriellen Arbeitsräumen (Cobot-Zellen) ist durch verschiedene Faktoren motiviert, wie z. B. die zunehmende allgemeine Langlebigkeit und Präzision von Robotern, das Kostensenkungspotenzial für Montage und Produktion und die Entdeckung neuer Anwendungsbereiche, wie z. B. die Fernarbeit in gefährlichen Bereichen.

Der Roboter hilft bei der Herstellung von Cocktails und wird durch Gesten und Berührungen gesteuert. Ein digitaler Handschuh mit mehreren Positionssensoren und die Drehmomentsensoren in den Gelenken des Roboters werden verwendet, um intuitive Steuerungsmethoden eines Menschen, wie Gesten und Berührungen, zu interpretieren. Der Demonstrator zeigt, dass es möglich ist, Geräte zuverlässig über Handgesten zu steuern. Diese Technologie ermöglicht eine leichtere Übernahme neuer Technologien, die im industriellen Kontext wichtig wären.

Der Immersive Sorting Demonstrator zeigt die Fähigkeiten unseres Cobotic Frameworks. Die Roboter nehmen Bausteine auf und legen sie in Behälter, während der/die Benutzer/in ein VR-Headset trägt. Mit diesem Headset kann der-/diejenige mehrere Roboter steuern, die in verschiedenen Umgebungen und Einstellungen arbeiten. Die Fernsteuerung des Roboters ermöglicht eine höhere Produktivität, die in der modernen industriellen Produktion eine wesentliche Kennzahl ist.

Der Schere-Stein-Papier-Demonstrator ermöglicht dem/der User/in eine natürliche Interaktion mit einem Roboter. Die Benutzer:innen tragen den CeTI-Handschuh, der Fingerbewegungen erfasst, Gesten (Stein, Papier, Schere) erkennt und diese Gesten schließlich an die Roboterhand weiterleitet. Die spielerische Herangehensweise an das Spiel Schere, Stein, Papier dient als niedrigschwelliger Einstieg für Besucher öffentlicher Veranstaltungen. Das Spiel wurde absichtlich so gestaltet, dass niemand gewinnen oder verlieren kann. Die Besucher:innen sollten die Erfahrung machen, die Bewegungen des Roboters zu kontrollieren, und den Roboter nicht als Gegner, sondern als freundlichen Spielkameraden wahrnehmen.

Der Fingertac-Demonstrator zeigt, wie intuitive Robotersteuerung mit taktiler Rückmeldung funktioniert. Der/die Benutzer/in kann einen Roboterarm durch einen Textilhandschuh mit Fingertac (vibrotaktiles Feedback) steuern. Durch das Erleben des Feedbacks an den Fingerspitzen wird der/die Benutzer/in intuitiv durch definierte Aufgaben geführt. Die Vorteile des vibrotaktilen Feedbacks bei einer ferngesteuerten Roboterbedienung sind die Erleichterung der Robotersteuerung und eine erhöhte Arbeitssicherheit. Diese werden im Rahmen einer noch in der Entwicklung befindlichen Chemielaboranwendung aufgezeigt.

Ziel des Haptic Ultrasound Demonstrators ist es, eine berührungslose haptische Steuerung in einer virtuellen Umgebung zu zeigen, z. B. taktile Hinweise auf physische Objekte oder Kraftrückmeldung unter einer Handfläche für dynamische Bedingungen. Diese immersiven Empfindungen können das haptische Erlebnis verbessern, zum Beispiel bei der Steuerung eines Roboters über die virtuelle Realität.

Das Zusammenleben von Robotern und Menschen erfordert unterschiedliche Technologien, die in verschiedenen Forschungsprojekten getestet werden, die sich gegenseitig ergänzen und aufeinander aufbauen.

Das Lehren und Lernen von Fertigkeiten über große Entfernungen erfordert unterschiedliche Technologien, die in verschiedenen Forschungsprojekten getestet werden, die sich gegenseitig ergänzen und aufeinander aufbauen.

Mit der Popularität von RGB-D-Kameras wurde eine Vielzahl von Systemen zur 3D-Rekonstruktion im laufenden Betrieb vorgeschlagen. Für sichere Übergabesituationen zwischen Menschen und Robotern sind die Präzision und die Latenzzeit der aktuellen 3D-Erfassungs- und Verfolgungsansätze jedoch immer noch unzureichend. Immersive Modellierung ist ein vielversprechender Weg, um 3D-Objekte in VR/AR zu kennzeichnen, zu segmentieren und semantische Eigenschaften zu extrahieren. Daher schlagen wir ein mehrschichtiges immersives 3D-Scanning-Framework vor, um eine AR/VR-Umgebung für verschiedene Anwendungen zu schaffen. Das Framework basiert auf der Strukturierung von Punktwolken in sinnvolle Teile. Die Verknüpfung der physischen und der virtuellen Welt führt zur Entwicklung und Umsetzung einer natürlichen Interaktion zwischen Mensch und Maschine.

Die Textiltechnologie am CeTI befasst sich zum Beispiel mit der Funktionalität von Textilien und der Stricktechnologie. Sie bietet eine breite Palette von Möglichkeiten zur Verbesserung von Textilien für verschiedene Anwendungen, die ständig erweitert wird. Die Forschung konzentriert sich auch auf textilbasierte Sensoren und Aktuatoren und deren leitfähiges Verhalten. Diese Sensoren und Aktuatoren bringen viele vorteilhafte Eigenschaften für Wearables mit sich. Wearables, intelligente Textilien und Geräte sind die Hardwarebasis für Softwareentwicklung und psychologische Untersuchungen. Der CeTI-Handschuh und das Smart Kinesiotape sind das Ergebnis von Forschungen, bei denen textil-physikalische und elektromechanische Untersuchungen zusammenkommen.

Die menschliche Hand ist ein außerordentlich komplexes System. Es ist wichtig, genau zu verstehen, wie die menschliche Hand mit Objekten interagiert. Diese Informationen werden verwendet, um die Anforderungen zu ermitteln, die notwendig sind, um Roboterhände zu bauen, die in der Lage sind, die analysierten Szenarien - zunächst Greifhaltungen - auszuführen. Die Genauigkeit des Rahmens für die Darstellung der menschlichen Interaktion wird durch die Beobachtung der aufgezeichneten Kontaktflächen und den Vergleich mit den Daten des Bewegungsverfolgungssystems bewertet.