DETouch – Herstellung und Bedienbarkeit taktiler IO-Displays unter Verwendung Dielektrischer Elastomer-Stapelaktoren

Im Folgenden finden Sie eine kurze Zusammenfassung des Projektes. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte die Projektverantwortlichen über den Kontaktbutton auf der rechten Seite.

Hintergrund

Die Komplexität von Mensch-Maschine-Interaktionen ist in den letzten Jahren stetig angestiegen. Dies liegt unter anderem an den immer größer werdenden technologischen Möglichkeiten. Häufig sind die Nutzer darum mit der Bedienung neuer Geräte überfordert. Um den Bedienaufwand bei der steigenden Komplexität der Geräte nicht zu erhöhen sollen neue Bedienkonzepte entwickelt werden. Eine Möglichkeit hierfür ist die Nutzung bisher wenig genutzter Sinneskanäle. Hierzu gehört beispielsweise die taktile Wahrnehmung.

Dielektrische Elastomer-Stapelaktoren bieten die Möglichkeit neuartige Interaktionskonzepte mit taktiler Rückmeldung zu gestalten. Sie können sowohl zur Ein- als auch zur Ausgabe verwendet werden.

In Kooperation mit dem Institut für Elekromechanische Konstruktionen (EMK) und dem Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren, entwickelt das Institut für Arbeitswissenschaft (IAD) der TU Darmstadt Ideen für Anwendungsfälle der Dielektrischen Elastomer-Stapelaktoren. Das IAD untersuchte hierbei insbesondere die Wahrnehmung konkaver, taktiler Rückmeldungen.

Ziele

Folgende Fragestellungen werden unter anderem im Rahmen des Forschungsprojektes untersucht:

  • Für welche Anwendungsfälle eignen sich Dielektrische Elastomer-Stapelaktoren?
  • Welche Parameter beeinflussen die Wahrnehmung der konkaven taktilen Rückmeldung?
  • Wie muss das Feedback der Elastomer-Stapelaktoren gestaltet sein, um von einem Nutzer wahrgenommen zu werden?
Bild: IAD

Methodik

Durch eine Literaturanalyse wurde ermittelt, welche technischen und menschbezogenen Parameter sich auf die taktile Wahrnehmung des Menschen auswirken. Diese wurden anschließend in Nutzerstudien zu verschiedenen Aspekten der taktilen Wahrnehmung und Erkennung bei der Nutzung von konkaver Rückmeldung und dielektrischen Elastomer Stapelaktoren analysiert. Anschließend wurden daraus Gestaltungshinweise für diese Art des taktilen Feedback abgeleitet.

Folgende Studien wurden durchgeführt:

Studie 1: Einfluss von Größe, Form und Tiefe einer konkaven Form auf die taktile Wahrnehmung

Studie 2: Einfluss von Material, Alter und Geschlecht auf Formwahrnehmung und -erkennung

Studie 3: Bewegungseinfluss auf die Formwahrnehmung

Studie 4: Frequenzeinfluss auf das Erkennen konkaver Formen

Studie 5: Einsatz von taktiler Rückmeldung am Computerarbeitsplatz zur Blindnavigation

Bild: IAD

Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigen, dass die taktile Rückmeldung von dielektrischen Elastomer Stapelaktoren zur Durchführung von Blindnavigationsaufgaben genutzt werden kann. Sie zeigen auch, dass bei der Gestaltung von Aktoren der Abstand zwischen diesen wichtiger ist als deren Fläche.

Publikationen

Röbig, Sinja Kristin: Untersuchung der taktilen Wahrnehmung für die Gestaltung konkaver Rückmeldungen. [Online-Edition: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/5014] Technische Universität Darmstadt, Darmstadt [Dissertation], (2015)

Kauer, Michaela; Röbig, Sinja; Maus, Holger; Mößinger, Holger; Bruder, Ralph: Using dielectric stack actuators for blind navigation with a tactile computer mouse. In: Proceedings 19th Triennial Congress of the IEA, 09.-14.08.2015, Melbourne (Australien). [ Konferenzveröffentlichung] , (2015)