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Virtuelle Welten zum Anfassen

Verbundprojekt "HASASEM" entwickelt haptische Displays

Um virtuelle Gegenstände nicht nur darstellen, sondern auch anfassen und ihre Konsistenz erspüren zu können, werden im Verbundprojekt "HASASEM" haptische Displays entwickelt. Deren veränderliche Oberfläche soll beispielsweise in der Medizin auch bei minimalinvasiver Operationstechnik das "Abtasten" von Gewebe ermöglichen, da dessen Beschaffenheit und Festigkeit übermittelt wird.

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Nicht nur die Kollision der Hand mit dem Gegenstand soll simuliert werden, sondern auch seine Beschaffenheit, z. B. seine Festigkeit. Das geplante Modell besteht aus einem Sensor- und einem Aktorsystem: Der Sensor detektiert mittels Ultraschallelastographie die Festigkeitsverteilung des realen Objekts. Die so gewonnenen Daten können entweder zwischengespeichert oder direkt an das Aktorsystem übertragen werden. Dessen Display hat eine ebene Oberfläche aus so genannten "Smart Materials", die auf elektrische oder magnetische Felder mit einer Veränderung ihrer Konsistenz reagieren. Die etwa 1000 Zellen des Displays können einzeln elektrisch angesteuert werden. Mit einer Ortsauflösung von 2 mm - entsprechend dem physiologischen Auflösungsvermögen der Fingerspitzen - erzeugt es fühlbare Festigkeitsverteilungen.

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Die Trennung von Sensor- und Aktorsystem soll auch telemedizinische Untersuchungen ermöglichen. Andere Anwendungsbereiche wären etwa Einkaufen im Internet, bei denen Kunden Obst und Gemüse prüfen und sich die Hände schütteln könnten. Kinder könnten sich auf eine neue Generation des Tamagotchis freuen, so die Forscher. Nicht zuletzt sind ganz neue Mensch-Maschine-Schnittstellen, z. B. in Form neuartiger Blindendisplays, denkbar.

"HASASEM" wird seit dem 1. April drei Jahre lang vom Bundesforschungsministerium (BMBF) mit insgesamt ca. 3,5 Millionen DM gefördert. Daran beteiligt sind Wissenschaftler der Fakultäten für Bauingenieurwesen (Prof. Dr.-Ing. Otto T. Bruhns) und Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr Universität Bochum (Prof. Dr.-Ing. Helmut Ermert) gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Silicatforschung in Würzburg, dem Institut für Mikrotechnik Mainz und der Fachhochschule Regensburg. HASASEM gehört mit zum Kompetenzzentrum Medizintechnik Ruhr (KMR), dem etwa 30 Uni-Institute, Kliniken, Abteilungen und Unternehmen angehören.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Helmut Ermert, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. +49 (0)234/23-22842/-22977, E-Mail:


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