Das DLR-Institut für Robotik und Mechatronik wird seine herausragende Forschung für immersives taktiles Internet im Exzellenzcluster Centre for Tactile Internet with Human-in-the-Loop (CeTI) der TU Dresden fortsetzen. Mit der erfolgreichen Antragstellung wurde die Förderung für weitere sieben Jahre gesichert.
Das taktile Internet ermöglicht es, dass Menschen und Maschinen über das Internet nicht nur visuelle und akustische Daten austauschen, sondern auch das Gefühl von Berührung und Oberflächenbeschaffenheit – also taktiles oder allgemein haptisches Feedback. Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten für Anwendungen in den Bereichen Robotik, Virtuelle Realität und Mensch-Maschine-Interaktion.
Langjährige Expertise in Telemanipulation und Weltraumrobotik
Das DLR stützt seine Forschung im Bereich des haptischen Feedbacks auf über zwei Jahrzehnte Erfahrung in der Telemanipulation. Ursprünglich für die Weltraumrobotik entwickelt, zielen die DLR-Methoden darauf ab, Roboter aus der Ferne zu steuern und dabei ein realistisches haptisches Feedback zu gewährleisten. „Diese langjährige Expertise bildet das Fundament für unsere aktuelle Forschung im Bereich des taktilen Internets“, erklärt Dr. Thomas Hulin, Leiter der Forschungsgruppe am DLR. „Wir konnten unser Wissen und unsere Erfahrung nutzen, um neue innovative Lösungen zu entwickeln.“
Erfolge in Phase 1: Grundlagen für immersive Interaktion und stabile Teleoperation
In der ersten Förderphase (2019-2025) hat das Institut für Robotik und Mechatronik maßgeblich zur Entwicklung innovativer Technologien für das taktile Internet beigetragen. Dazu gehören:
Haptische Geräte für immersive Interaktion: Das DLR entwickelte neuartige haptische Geräte wie das FingerTac, das die taktile Wahrnehmung durch präzises Vibrationsfeedback an der Fingerspitze erweitert, und das FerroVibe, das modulare taktile Rückmeldung durch eine Kombination aus Magnet- und Vibrationsansteuerung ermöglicht.
Stabile Teleoperation: Durch die Entwicklung passivitätsbasierter Regelungsansätze wie TDPA (Time Delay Passivity Approach) konnte das DLR die Stabilität und Sicherheit haptischer Teleoperationen auch bei hohen Netzwerklatenzen gewährleisten. TDPA ermöglicht es, die Energieflüsse im System zu kontrollieren und so eine stabile Steuerung zu gewährleisten. Die Technologie wurde im Rahmen der gemeinsamen Standardisierungsinitiativen mit der TU München in die Entwicklung des IEEE-Standards für Haptic Codecs im taktilen Internet einbezogen.
Virtuelle Evaluationsumgebung: Die Entwicklung von ViESTac, einer virtuellen Testumgebung, ermöglicht die systematische Bewertung verschiedener taktiler Geräte unter realitätsnahen Bedingungen.
Ausblick auf Phase 2: Erweiterte Forschungsfelder und neue Partner
In der zweiten Förderphase (2026-2032) wird das DLR seine Forschung weiter vorantreiben und neue Schwerpunkte setzen. Neben der Entwicklung von software-basierten Führungselementen (engl. Virtual Fixtures) und adaptiven Assistenzsystemen zur Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine sowie der Weiterentwicklung modularer Wearables, also tragbare Interaktionsgeräte, für eine intuitive und immersive Interaktion, wird das Institut für Robotik und Mechatronik nun gemeinsam mit dem Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin des DLR forschen. Das Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin ist neu im CeTI-Cluster und wird die Interaktion zwischen Astronauten und cyber-physischen Systemen im Weltall erforschen [Link zur Pressemeldung].
Interdisziplinäre Zusammenarbeit als Schlüssel zum Erfolg
Die enge Zusammenarbeit mit weiteren Partnern im CeTI-Cluster ist entscheidend für den Erfolg des DLR. „Wir sind stolz darauf, Teil dieses innovativen Clusters zu sein und unsere Expertise in der Robotik und Mechatronik einzubringen. Ziel ist es, Technologien zu entwickeln, die die Interaktion zwischen Mensch und Maschine revolutionieren und neue Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen erschließen“, betont Prof. Alin Albu-Schäffer, Leiter des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik.
Links:
CeTI-Cluster: CeTI – Researching on various aspects of Tactile Internet with Human-in-the-Loop
DLR-Institut für Robotik und Mechatronik: Institut für Robotik und Mechatronik
DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin: Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin
Quelle:
Foto: Human-hand-interaction, Fingertac
Credit: J. Simanowski für CeTI/TU Dresden
