Elektronische Haut statt VR-Handschuh - wissenschaft.de
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Elektronische Haut statt VR-Handschuh

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Ein Magnetsensor ermöglicht die berührungsfreie Interaktion (Grafik: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf)
Der klobige VR-Handschuh war gestern: Forscher haben eine Alternative zu gängigen Virtual Reality-Systemen mit Brillen und Handschuhen entwickelt. Dank eines aufgeklebten Sensors wird echte Haut zu einem elektronischen Gerät, das mit virtuellen Welten interagiert. Der Clou: Der Sensor registriert seine Position in magnetischen Feldern und kann auf diese Weise selbst feinste Körperbewegungen präzise in computergenerierte Realitäten übertragen.

Virtual Reality (VR) liegt nicht nur im Gamingbereich im Trend. Auch andere Industrien haben die Technologie, bei der Menschen in virtuelle Welten eintauchen und mit diesen interagieren, längst für sich entdeckt. Automobilhersteller setzen VR beispielsweise bei der Entwicklung neuer Serien ein: Noch bevor die ersten Prototypen eines Autos produziert werden, überprüfen Ingenieure einzelne Montageschritte in der virtuellen Welt. Andere Firmen nutzen computergenerierte Szenen, um zukünftige Mitarbeiter auf herausfordernde Arbeitsplätze wie Ölbohrinseln vorzubereiten und mit ihnen das Tagesgeschäft einzustudieren.

Um den Nutzern Interaktionen mit Objekten in der virtuellen Realität zu ermöglichen, setzen gängige VR- und auch Augmented Reality-Systeme auf optische Sensoren. Diese registrieren zum Beispiel Bewegungen des Kopfes oder der Hände und übertragen sie in die virtuelle Welt. Meist kommen dabei spezielle Sets mit Brillen oder auch Handschuhen zum Einsatz – doch die sind oft sperrig, schränken den Träger ein und schaffen es nicht, so feine und präzise Bewegungen zu rekonstruieren, wie sie etwa die Finger einer Hand auszuführen vermögen. Außerdem verbrauchen sie viel Energie und benötigen direkten Sichtkontakt zwischen ihren Sensoren und dem Objekt, mit dem interagiert werden soll.

Sensor auf der Hand

Gilbert Santiago Cañón Bermúdez vom Helmholtz-Zentrum in Dresden-Rossendorf und seine Kollegen haben sich deshalb nun auf die Suche nach einer Alternative gemacht, die sich für den Nutzer zum einen natürlicher anfühlt, zum anderen weniger Energie verbraucht und akkurater arbeitet. Ihre Lösung: eine Art elektronische Haut. Diese funktioniert mit einem Sensor auf einer superdünnen Folie, der auf die Handinnenseite aufgebracht wird und externe magnetische Felder detektiert. Konkret registriert er seine Position im Verhältnis zum magnetischen Feld und rekonstruiert auf Basis dieser Informationen die Position der Hand im Raum.

Auf diese Weise lässt sich die Hand präzise in einer Szene in der computergenierten Welt abbilden – und sie kann mit Objekten in der virtuellen oder erweiterten Realität interagieren. Wie gut das System funktioniert, zeigten erste Praxistests: Indem sie ihre Hand über einer Magnetfeldquelle rotierten, konnten Testpersonen dank des Sensors das Licht einer virtuellen Glühbirne dimmen. Oder sie gaben Symbole auf einer Tastatur ein, ohne diese zu berühren. Die Forscher sind überzeugt, dass ihre Entwicklung künftig für Gamer und nicht zuletzt in vielfältigen Bereichen der Arbeitswelt ganz neue Möglichkeiten eröffnet. So könnte die elektronische Haut ihnen zufolge beispielsweise in der Robotik, in der Medizin oder auch für sicherheitstechnische Anwendungen zum Einsatz kommen.

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Quelle:

© wissenschaft.de – Daniela Albat
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