Forschungsprojekt

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

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

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

Die DomĂ€ne 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 Ă€ndert sich dies derzeit aber rapide. Von der elektronisch unterstĂŒtzten Dokumentation und Planung bis hin zu immer komplexer werdenden Maschinen und Werkzeugen - die Arbeitnehmer auf dem Bau werden zunehmend durch neue Technologien ĂŒberfordert. Erschwerend kommt hinzu, dass die Technologie oft wĂ€hrend gefĂ€hrlicher, körperlicher Arbeit genutzt wird, die eine Ablenkung durch aufwendige Mensch-Technik Schnittstellen nicht erlaubt oder gar zur Gefahr werden lĂ€sst. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Einbindung Ă€lterer Arbeitnehmer, die körperlich weniger belastbar sind, dafĂŒr aber ĂŒber ein hohes Maß an Erfahrung verfĂŒgen. Sie werden daher vorzugsweise in Bereichen eingesetzt (z.B. Dokumentation, Planung, Sicherheit) wo komplexe Informationstechnologie als erstes Einzug erhĂ€lt.

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 ubiquitĂ€rer sowie körpernaher Sensoren andererseits fĂŒr eine zuverlĂ€ssige Erfassung und Interpretation der Umwelt, der BenutzeraktivitĂ€t und des Benutzerzustandes. GegenĂŒber dem Stand der Technik wird sich die Lösung vor allem dadurch hervorheben, dass dadurch eine komplexe und dennoch zuverlĂ€ssige Wahrnehmung und Interpretation in einer dynamischen, hoch variablen „real life“ Umgebung (der Baustelle) ermöglicht wird.
  • Eine adaptive, multimodale Benutzerschnittstelle, die obige Information ĂŒber die Umwelt und den Benutzer zur optimalen, dynamischen Anpassung an die persönlichen PrĂ€ferenzen, FĂ€higkeiten und situationsbedingten BedĂŒrfnisse des Benutzers verwendet.
  • Die unauffĂ€llige Integration der benötigten Sensoren und Schnittstellen in der ĂŒblichen Handwerkerkleidung und der Arbeitsumgebung. Das wissenschaftlich technische Innovationspotential ist dabei in der spezifischen DomĂ€ne 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 AbklĂ€rung aller juristischen, sozialen und ethischen Randbedingungen durch die Einbindung der relevanten VerbĂ€nde und Organisationen.

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

Kontakt

Ansprechpartner: M.Sc. Joachim Folz
Projektleitung: Prof. Dr. Paul Lukowicz

Beteiligte Forschungsbereiche

Publikationen

  • 2017
  • 2016