Projekt

SmartWerk

SmartWerk - Kontextsensitive, Multimodale Mensch-Technik Schnittstellen für Intelligente Assistenzsysteme im Bauhandwerk

SmartWerk - Kontextsensitive, Multimodale Mensch-Technik Schnittstellen für Intelligente Assistenzsysteme im Bauhandwerk

  • Laufzeit:

Das Ziel des Verbundvorhabens besteht in der Entwicklung innovativer Benutzerschnittstellen, die sich durch eine Kombination aus Aufmerksamkeitssteuerung mittels Augenverfolgung (Eye Tracking), sensorgestützter Wahrnehmung der Umgebung und des Zustandes des Benutzers, sowie kognitiver Modellierung der Interaktion optimal an die Bedürfnisse einer heterogenen Benutzergruppe anpassen kann.

Das interdisziplinär ausgerichtete Projekt beschreitet den Weg der partizipativen Technikentwicklung: Von konkreten Problemen ausgehend werden im engen Dialog zwischen Anwendern, Berufsverbänden, Psychologen und IT-Wissenschaftlern Lösungen konzipiert, prototypisch implementiert und bei den Anwendungspartnern evaluiert.

Die Domäne ist das Bauhandwerk. Die Belegschaft im Bauhandwerk ist traditionell sehr heterogen, vor allem in Bezug auf den kulturellen Hintergrund und Bildungsstand. In der Vergangenheit hat Informationstechnologie auf der Baustelle keine relevante Rolle gespielt. Bedingt durch den wachsenden Konkurrenzdruck ändert sich dies derzeit aber rapide. Von der elektronisch unterstützten Dokumentation und Planung bis hin zu immer komplexer werdenden Maschinen und Werkzeugen - die Arbeitnehmer auf dem Bau werden zunehmend durch neue Technologien überfordert. Erschwerend kommt hinzu, dass die Technologie oft während gefährlicher, körperlicher Arbeit genutzt wird, die eine Ablenkung durch aufwendige Mensch-Technik Schnittstellen nicht erlaubt oder gar zur Gefahr werden lässt. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Einbindung älterer Arbeitnehmer, die körperlich weniger belastbar sind, dafür aber über ein hohes Maß an Erfahrung verfügen. Sie werden daher vorzugsweise in Bereichen eingesetzt (z.B. Dokumentation, Planung, Sicherheit) wo komplexe Informationstechnologie als erstes Einzug erhält.

Motiviert durch die obigen Überlegungen sollen im Projekt die folgenden Kerninnovationen entwickelt und zusammen mit Handwerksbetrieben in konkreten, durch die Betriebspraxis motivierten Applikationen evaluiert werden.

  • Kombination von Augenverfolgung und darauf basierender Objekterkennung einerseits, und ubiquitärer sowie körpernaher Sensoren andererseits für eine zuverlässige Erfassung und Interpretation der Umwelt, der Benutzeraktivität und des Benutzerzustandes. Gegenüber dem Stand der Technik wird sich die Lösung vor allem dadurch hervorheben, dass dadurch eine komplexe und dennoch zuverlässige Wahrnehmung und Interpretation in einer dynamischen, hoch variablen „real life“ Umgebung (der Baustelle) ermöglicht wird.
  • Eine adaptive, multimodale Benutzerschnittstelle, die obige Information über die Umwelt und den Benutzer zur optimalen, dynamischen Anpassung an die persönlichen Präferenzen, Fähigkeiten und situationsbedingten Bedürfnisse des Benutzers verwendet.
  • Die unauffällige Integration der benötigten Sensoren und Schnittstellen in der üblichen Handwerkerkleidung und der Arbeitsumgebung. Das wissenschaftlich technische Innovationspotential ist dabei in der spezifischen Domäne des Bauhandwerks verankert. Einerseits werden an die Integration im Hinblick auf die Robustheit der Hardware und die Bewegungsfreiheit des Benutzers besonders hohe Anforderungen gestellt. Andererseits gibt es einen großen Entwurfsraum, der durch die Vielfalt der Kleidung entsteht und in einem am Benutzer orientierten partizipativen Ansatz im Hinblick auf die optimale Lösung untersucht werden muss.
  • Eine Abklärung aller juristischen, sozialen und ethischen Randbedingungen durch die Einbindung der relevanten Verbände und Organisationen.

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung unter FKZ 16SV6272.

Partner

  • Institut für Kybernetisches Planen und Bauen e.V. (IKPB)
  • DFKI GmbH
  • imc information multimedia communication AG
  • TU Kaiserslautern, Center for Cognitive Science
  • xCon Partners GmbH
  • EEAR Europäische EDV-Akademie des Rechts gGmbH

Anwendungspartner:

  • DAW (als Caparol Farben Lacke Bautenschutz)
  • Fritz Stenger GmbH (Zimmerei und Holzbauunternehmen)
  • Adam Oswald GmbH (Malerbetrieb)

assoziierte Partner

  • Bundesverband Farbe Gestaltung Bautenschutz mit seinem Institut für Unternehmensführung im deutschen Maler- und Lackiererhandwerk
  • Holzbau-Deutschland Institut e.V.

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Ansprechpartner
Joachim Folz, M.Sc.

Publikationen zum Projekt

Orkhan Amiraslanov, Hymalai Bello, Gerald Pirkl, Peter Hevesi, Paul Lukowicz

In: ISWC '17. IEEE International Symposium on Wearable Computers (ISWC-17) befindet sich 21st September 11-15 Maui HI United States Seiten 102-105 ISBN 978-1-4503-5188-1 ACM New York 9/2017.

Zur Publikation
Gerald Pirkl, Peter Hevesi, Orkhan Amiraslanov, Paul Lukowicz

In: Proceedings of the 2016 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing: Adjunct. International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing (UbiComp-16) Heidelberg Germany ACM 2016.

Zur Publikation

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
German Research Center for Artificial Intelligence