Intelligente Brille ersetzt Bauanleitung für Vogelhäuschen Entwicklung von CITEC-Forschern an der Universität Bielefeld

fTeilen

Statt mühsam die richtigen Teile zu suchen und mit einer Hand
umzublättern, blendet die intelligente Brille des Adamaas-Systems direkt
ins Sichtfeld ein, welcher Arbeitsschritt als nächstes dran ist. Das gilt
für das Bedienen einer Kaffee-Maschine genauso wie für den Bau eines
Vogelhäuschens. Professor Dr. Thomas Schack, Dr. Kai Essig und Dr.
Matthias Schröder haben am Exzellenzcluster Kognitive
Interaktionstechnologie (CITEC) der Universität Bielefeld die intelligente
Brille weiter entwickelt.

Durch „Computer-Vision“ kann das System eigenständig Objekte und
Handlungsschritte erkennen und darauf aufbauend entsprechende
Handlungsunterstützung direkt auf das Display der Brille übertragen. Das
Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit 1,2
Millionen Euro. Ein Film über Adamaas ist jetzt auch online zu sehen.

Statt mühsam die richtigen Teile zu suchen und mit einer Hand
umzublättern, blendet die  intelligente Brille des Adamaas-Systems direkt
ins Sichtfeld ein, welcher Arbeitsschritt als nächstes dran ist. Das gilt
für das Bedienen einer Kaffee-Maschine genauso wie für den Bau eines
Vogelhäuschens. Professor Dr. Thomas Schack, Dr. Kai Essig und Dr.
Matthias Schröder haben am Exzellenzcluster Kognitive
Interaktionstechnologie (CITEC) der Universität Bielefeld die intelligente
Brille weiter entwickelt. Durch „Computer-Vision“ kann das System
eigenständig Objekte und Handlungsschritte erkennen und darauf aufbauend
entsprechende Handlungsunterstützung direkt auf das Display der Brille
übertragen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das
Projekt mit 1,2 Millionen Euro. Ein Film über Adamaas ist jetzt auch
online zu sehen.

„Menschen mit kognitiven Beeinträchtigungen sind beim Bau eines
Vogelhäuschens schnell überfordert. Mit der intelligenten Brille können
sie Schritt für Schritt ein Vogelhaus bauen und werden dabei ihren
Bedürfnissen entsprechend angeleitet“, sagt Dr. Kai Essig, der das
Adamaas-System mit entwickelt. „Durch vorherige Messungen der mentalen
Repräsentations-Strukturen der Nutzerinnen und Nutzer kann sich die Brille
individuell auf die Bedürfnisse der Probanden einstellen.“ Die Messungen
können die Probanden bequem vorab an einem Tablet ausführen, indem sie
verschiedene Bilder bestimmten Arbeitsschritten zuordnen. Wenn eine Person
zum Beispiel Schwierigkeiten dabei hat, das Dach auf dem Vogelhäuschen zu
montieren, weiß das System das und kann entsprechend umfangreichere
Unterstützung bei diesem Schritt geben. Außerdem überprüft das Adamaas-
System die Herzfrequenz und blendet beruhigende Hinweise im Display ein,
noch bevor die Person überfordert ist.

Bisher haben die Adamaas-Forscher das System genutzt, um zum Beispiel bei
der Bedienung eines modernen Kaffeeautomaten zu unterstützen. Der Vorteil
dabei war, dass die verwendete Kaffeemaschine (Projektpartner Miele)
direkt den aktuellen Zustand erkennen und an die Brille weitergeben
konnte. „Die Schwierigkeit beim Bau eines Vogelhäuschens ist, dass die
einzelnen Bauteile und Handlungsschritte direkt von der Brille erkannt
werden müssen. Was dabei für den Menschen selbstverständlich ist, stellt
ein technisches System vor hohe Herausforderungen“, sagt Dr. Matthias
Schröder, der die „Computer-Vision“ des Adamaas-Systems programmiert hat.
„Mittels einer Kamera kann die Brille nicht nur erkennen, wo welches
Objekt liegt, sondern auch welches Bauteil gerade von der Nutzerin oder
dem Nutzer in die Hand genommen oder mit den Augen betrachtet wird.“ Das
System kann dann situationsabhängig Anweisungen geben und direkt
personengebundene Handlungsunterstützungen per Einblendungen anzeigen.
„Mit der Computer-Vision kann das Adamaas-System nahezu jeden Bauprozess
unterstützen“, sagt Professor Dr. Thomas Schack, Leiter des Adamaas-
Projektes. „So müssen Probanden nicht mehr mit einer Bedienungsanleitung
hantieren und umständlich mit einer Hand die Arbeitsschritte ausführen.
Sie können direkt mit beiden Händen arbeiten und bekommen die Schritte
eins zu eins eingeblendet. Das ist auch für die Industrie spannend.“

Neben Prowerk und dem Seniorenzentrum Breipohls Hof der v.
Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel ist das Familienunternehmen Hettich
Partner im Projekt Adamaas. Beim Zusammenbau einer Schrankschublade mit
Antriebstechnik ist eine Bedienungsanleitung oft wenig hilfreich.
Auszubildende oder auch Mitarbeiter werden durch die eingeblendeten
Arbeitsschritte im Brillendisplay ideal unterstützt. „Denkbar wäre zum
Beispiel, dass Mitarbeiter bei Hettich die Brille bei der Montage nutzen,
um schnell zu lernen, wie die Schubladen zusammengesetzt werden müssen“,
sagt Schack. „Das Adamaas-System ist also auch für die Arbeit 4.0
konfiguriert, indem es Montage-Aufgaben durch Augmented Reality
unterstützt.“

Zurzeit führen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Adamaas-
Studien mit Probanden von Hettich, Prowerk und dem Seniorenzentrum
Breipohls Hof durch. In Zukunft sind auch Studien mit Mitarbeiterinnen und
Mitarbeitern bei Hettich geplant. So können sie noch besser auf die
individuellen Bedürfnisse der Nutzerinnen und Nutzer eingehen und weitere
Forschungsmöglichkeiten erkunden. In Zukunft soll das Adamaas-System ganz
ohne zusätzliche Kamera auskommen und allein über die in der Brille
integrierte Kamera die Nutzenden unterstützen.

Weitere Partner im Projekt Adamaas ist der Eye Tracking Spezialist
SensoMotoric Instruments (SMI), die die Hardware für die Brille entwickeln
und bereitstellen. Die Velamed GmbH Medizintechnik und Biomechanische
Konzepte entwickelt ein System zur ressourceneffizienten und robusten
Aufnahme und Auswertung von Vitalparametern.  Außerdem arbeiten
verschiedene Fakultäten der Universität Bielefeld mit externen Partnern
zusammen. Neben Professor Dr. Helge Ritter (AG Neuroinformatik), Professor
Dr. Thomas Schack (AG Neurokognition und Bewegung), Dr.-Ing. Sven
Wachsmuth (Zentrallabor) und Dr. Kai Essig (AG Neurokognition und
Bewegung) vom CITEC ist die Fakultät für Psychologie und
Sportwissenschaft, sowie die Technische Fakultät und das Netzwerk
Bielefeld 2000plus beteiligt. Die Fakultät für Wirtschaftswissenschaften
unterstützt ADAMAAS mit dem Institut für Technologische Innovation,
Marktentwicklung und Entrepreneurship (iTIME) bei der Entwicklung eines
Marketing- und Vertriebskonzeptes.

Weitere Informationen finden Sie unter
https://youtu.be/lr6-LDAOqOo Link zum Video
http://www.uni-bielefeld.de/sport/arbeitsbereiche/ab_ii/research/adamaas.html Adamaas-Projektseite
https://cit-ec.de/de/news/die-welt-durch-eine-unterstützende-brille-sehen Informationen zu Adamaas