Mens en machine zullen elkaar steeds meer gaan ondersteunen op de werkvloer. Om processen efficiënt te laten verlopen, de machine moet zonder vertraging reageren op de menselijke arbeider. Dankzij geavanceerde high-speed 3D-meet- en sensortechnologie, onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Applied Optics en Precision Engineering IOF maken deze realtime interactie mogelijk. Hoe dit in de praktijk werkt demonstreren zij op de Hannover Messe van 1 t/m 5 april, 2019 aan de hand van het voorbeeld van een interactieve muur van bollen die onmiddellijk reageert, contactloos en in drie dimensies op elke beweging van een persoon die ervoor staat (Hal 2, stand C22).

Omdat gebarenbediening een naadloze interface tussen mens en machine vertegenwoordigt, steeds meer machines, robots en apparaten kunnen reageren op gebaren. Onderzoekers van Fraunhofer IOF in Jena tillen mens-machine-interactie naar een nieuw niveau:de snelle 3D-meet- en sensortechnologie ontwikkeld in het 3-D-LivingLab-onderzoeksproject (zie kader "3-D-LivingLab") maakt het mogelijk om zelfs complexe bewegingen vast te leggen en te interpreteren – en dat in realtime. Op de Hannover Messe 2019, het onderzoeksteam demonstreert zijn op gebaren gebaseerde mens-machine-interactietechnologie aan de hand van het voorbeeld van een muur bestaande uit 150 bollen, die elke kop in 3D kopieert, arm- en handbeweging van een persoon die ervoor staat. De wand van bollen imiteert effectief de lichaamsbewegingen met contactloze 3D-reacties in realtime, vrij van irritante vertragingen. De wand van bollen is gemaakt als onderdeel van het project "3-D-LivingLab".

Workflows zijn sterk vereenvoudigd

Het systeem is opgebouwd uit verschillende modules:3D-sensor, 3D-gegevensverwerking en beeldfusie, evenals het actuatorsysteem zelf, bestaande uit 150 afzonderlijke actuatoren. "De muur van bollen is niet alleen geweldig speelgoed, het vertegenwoordigt ook de allernieuwste technologie. Realtime 3D-opname en interpretatie van meerdere gebaren zonder trackingsensoren kan workflows radicaal vereenvoudigen - van productiescenario's tot gezondheid en veiligheid, " zegt Dr. Peter Kühmstedt, wetenschapper en groepsleider bij Fraunhofer IOF.

Het demonstratiesysteem reageert op het gedrag van mensen, legt complexe bewegingen vast, zoals gebaren en fysieke acties, en geeft realtime feedback via een technisch actuatorsysteem dat elektrische signalen omzet in beweging op de wand van bollen. Het is de houding van de persoon die de actuatoren bestuurt. Speciaal ontwikkelde algoritmen zorgen ervoor dat menselijke 3D-bewegingen de besturing van de actuatoren kunnen activeren, waardoor de bollen bewegen. "We demonstreren zeer snelle meettechnologie - de gegevens worden vastgelegd door een nieuwe generatie 3D-sensoren -, zeer snelle verwerking met lage latentie - de gegevens worden onmiddellijk geïnterpreteerd en omgezet - en zeer snelle reacties in realtime. Volgens de berekeningsresultaten de muur van bollen weerspiegelt onmiddellijk de beweging van de persoon ervoor, ", zegt de onderzoeker. In productieomgevingen, bijvoorbeeld, de technologie zou kunnen worden gebruikt om een ​​werknemer te monitoren die interactie heeft met een robot en deze onderdelen te overhandigen. Het kan ook worden overgedragen naar andere toepassingsgebieden, zoals gezondheid en veiligheid, waar het processen veiliger en efficiënter kan maken. Andere denkbare toepassingen voor de 3D-sensortechnologie en de interactiecomponenten zijn in montagehulp en kwaliteitscontrolesystemen. Bovendien, ze komen ook in aanmerking voor de monitoring van biometrische toegangspunten.