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Mensch denkt. Roboter macht.

Mal angenommen, während eines Produktionsablaufes geschieht etwas Unerwartetes. Jetzt denkt sich ein Mensch, da müsste man schnell reagieren, und schon haut er auf den roten Knopf und stoppt die Produktion. Das geht natürlich schnell. Noch schneller ginge es aber, wenn der Roboter mitkriegt, was der Mensch denkt – und das Band gleich selbst abstellt.…

 

Funktionelle Nahinfrarot-Spektroskopie

 

In der Realität gäbe es eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten einer solchen Technologie. Deshalb lohnt es sich zu forschen! Und so hat Mangelberger gemeinsam mit der TU München ein F&E-Sonderprojekt des Freistaates Bayern realisiert. Die Mission: das Entwickeln eines gedankenunterstützten fNIRS-basierten Hirn-Computer-Interfaces.

 

fNIRS steht für „Funktionelle Nahinfrarotspektroskopie“. Ziel des Projektes war die Verknüpfung menschlicher Wahrnehmung mit klassischen Positions- sowie Sensordaten in Kombination mit einem logischen Algorithmus – und somit die Entwicklung eines intelligenten Systems zur vorausschauenden Steuerung mehrerer kollaborierender Roboter innerhalb eines Produktionsablaufes.

 

Idee aus Hollywood. Umsetzung in Bayern.

 

Die Idee für dieses Projekt kam uns durch den US-Actionstreifen „Firefox“ (1982) mit Clint Eastwood. Da denkt der Pilot – und der Jet reagiert automatisch. Klingt vernünftig, dachten wir uns, also lass uns das mal in Echt probieren, und so haben wir 2017 gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Neuroelektronik (Munich School of Bioengineering) unter Leitung von Prof. Dr. Bernhard Wolfrum dieses krasse Entwicklungsprojekt gestartet.

 

Vier Jahre lang wurden durch fNIRS in Kombination mit Eye-Tracking die Aktivitäten von Testpersonen bei der Bewältigung unterschiedlichster technischer Montageaufgaben untersucht und in-time analysiert. Die komprimierten Smart-Data-Infos wurden zur arbeitsschrittbezogenen Erkennung individueller Aufgabenstellungen durch die Maschine aufbereitet. Damit konnte eine bislang unerreichte Form einer Mensch-Maschinen-Kommunikation und -Kooperation erforscht werden.

 

Dickschädel sucht Augenkontakt

 

Nochmal zum Mitlesen für die Praxis: Ein Roboter montiert einen 250A-Hauptschalter. Nun erkennt der Mensch, dass der betreffende Hauptschalter beschädigt ist. Bezogen auf den Arbeitsschritt, den Gedankenimpuls, die Artikel- und Positionsdaten sowie Eye-Tracking-Daten wird nun eine prozessbezogene Aufgabenstellung abgeleitet, die da lautet: Hauptschalter defekt, Hauptschalter wieder ausbauen, Hauptschalter an Sperrplatz ablegen, neuen Hauptschalter montieren, Vorgang in projektbezogener Materialdatenbank buchen, 8-D Report verfassen und versenden. Macht Sinn, oder?

 

Final gilt es zu sagen: Es war eines der geilsten Projekte die wie je gemacht haben! Natürlich lag das auch an der komplexen Aufgabenstellung und der super Zusammenarbeit mit dem Team um Prof. Wolfrum. Wir haben aber auch wirklich viel gelernt, z. B. dass das Wort „Dickschädel“ im Zusammenhang mit fNIRS durchaus seine Berechtigung hat; und dass „Eye Tracking“ schon mal „in die Irre“ führen kann, wenn man mit feschen Kollegen oder Kolleginnen zusammenarbeitet.

 

 In jedem Fall bedanken wir uns bei den Firmen Tobii (Eye Tracking Pro Glasses 2) sowie Brite
(Mobile NIRS System) für die technische Unterstützung bei komplexen Fragen. Und freuen uns bereits auf eine Fortsetzung der Zusammenarbeit in den kommenden Jahren.