Mensch-Technik-Interaktion

Der Mensch entscheidet, wie gut die Technik ihn unterstützen kann.

Unser Leistungsangebot

Durch die Verfügbarkeit digitaler Technologien im Alltag haben viele Nutzergruppen einen hohen Bedarf an innovativen Mensch-Technik-Schnittstellen – zu Hause, bei der Arbeit und im öffentlichen Raum. So verknüpfen neue Bedien- und Lernkonzepte reale Objekte mit digitalen Informationen, berücksichtigen multimodale Persönlichkeitsprofile und erweitern das Internet der Dinge und Dienste zum Internet der Emotionen, das sich individuell auf einzelne Nutzerinnen und Nutzer sowie Nutzergruppen einstellt.


Am Fraunhofer ISST arbeiten wir an Lösungen, die ein effizientes Zusammenspiel von Mensch und intelligenter Technik ermöglichen. Wir gestalten menschzentrierte Innovationsprozesse und entwickeln bedarfsgerechte Konzepte für Patientinnen und Patienten sowie Leistungserbringer. Nicht nur die Pandemie hat uns gezeigt, dass wir zukünftig mit Mensch-Technik-Interaktion Nähe trotz Distanz erleben möchten. Wir entwickeln dazu Lösungen, die Interaktion über Distanz ermöglichen, die Möglichkeit zum Erfahrungsaustausch bieten, zwischen den Generationen vermitteln und Emotionen übertragen. Durch zuverlässige, autonome Systeme lässt sich mehr persönlicher Freiraum schaffen. Wir gestalten Roboter menschenfreundlicher und machen Technik zu ständigen Begleitern, indem wir körpernahe Systeme weiterentwickeln.

Das Leistungsangebot des Fraunhofer ISST umfasst Machbarkeitsstudien, experimentelle Untersuchungen, Entwicklung von Prototypen und Validierung von Technikkonzepten.

 

Brain-Computer-Interfaces

  •  Nicht-invasive Ableitverfahren wie die Elektroenzephalographie (EEG)
  • Fortlaufender Vergleich erfasster Aktivitätsmuster mit vorgegebenen oder erlernten Referenzmustern
  • Rehabilitationsmedizinische Anwendungen und Biofeedback-Systeme
  • Bewusste Beeinflussung der eigenen Gemütslage ermöglichen und so helfen, Stress abzubauen oder die Konzentrationsfähigkeit zu erhöhen
  •  Mental State Monitoring

 

Augmented / Virtual / Mixed Reality

  • Telepräsenzsysteme und Object-Sharing
  •  Augmented Reality für medizinische Interventionen

 

Gamification und Serious Gaming

  • Spielerische Therapie- und Rehabilitationsübungen
  • Verbesserung der (Therapie-)Compliance durch In-App-Lösungen

 

Verfügbare Software/Anwendungen

  • MightyU – Therapiespiellösung für Kinder und Jugendliche mit infantiler Cerebralparese
  • Enlightened – Neurogame für Achtsamkeit und Konzentration
  • Health Reality Plattform – Vermittlung zwischen Expertinnen und Experten aus der Gesundheits- und Kreativwirtschaft


Abbildung 1: Health Reality Systemgrafik

 

Branchen

In Alltag und Arbeitswelt ist die Kommunikation zwischen Mensch und Technik bereits fest verankert, sei es beim Computer auf der Arbeit, dem Fitnessarmband für den Sport oder der Einparkhilfe für das Auto. Eine zentrale Rolle spielt dabei die sogenannte Benutzerschnittstelle, also der Teil einer Maschine oder eines Geräts, mit der der Mensch in Kontakt kommt.

Bei der Entwicklung neuer Mensch-Technik-Interaktions-Lösungen arbeiten unterschiedliche Branchen wie IT, Medizintechnik und Maschinenbau zusammen. So entstehen innovative Lösungen, die Menschen in immer mehr Lebensbereichen unterstützen – von der mitdenkenden Wohnung über die intelligente Mobilität und die Gesunderhaltung bis hin zur assistierten Pflege.

 

Hier finden Sie eine Auswahl von freigegebenen Anwendungsbeispielen aus dem Kompetenzfeld »Mensch-Technik-Interaktion« der vergangenen Jahre. Sie suchen weitergehende Informationen? Nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf – unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne für Fragen und Gespräche zur Verfügung.

Beispiel 1:

MightyU

Health Gaming für Kinder und Jugendliche mit infantiler Cerebralparese

Die infantile Cerebralparese (ICP), eine chronische Erkrankung des Bewegungsapparates, führt aufgrund einer Schädigung des zentralen Nervensystems im frühkindlichen Alter zu motorischen Beeinträchtigung. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer mitwachsenden und motivationssteigernden Technologie zur Trainingsunterstützung von Kindern und Jugendlichen mit ICP. Muskelpotenziale und kinematische Daten der Patientengruppe werden durch Einsatz einer körpernahen EMG-Sensorik erfasst und auf eine spielerische, digitale Anwendung übertragen.

Projektseite intern

 

Beispiel 2:

ROBO REHKIDS

Kompetenzzentrum für interaktive AssistenzROBOtik für REHaKIDS

Der gesellschaftliche und inzwischen auch rechtliche Anspruch (siehe Bundesteilhabegesetz), gesellschaftliche Teilhabe von Kindern und Jugendlichen mit den verschiedensten Formen von Behinderungen zu realisieren, ist einerseits fest verankert, andererseits hakt die Umsetzung noch an den meisten Stellen gewaltig. Neben dringend notwendigen konzeptionellen, organisatorischen und personellen Anpassungen sind auch die Potenziale für robotische Assistenzsysteme in diesem Bereich noch lange nicht ausgeschöpft. Die intensivierte, eigenbestimmte und alltagsnahe Nutzung solcher Assistenzrobotik bietet daher gute Möglichkeiten, um Teilhabe und auch Versorgungsqualität unter gegebenen gesundheitsökonomischen Bedingungen zu verbessern.

Projektseite intern

 

Beispiel 3:

HealthReality

Reallabor und interaktive Service Plattform für nutzerzentrierte Serious und Health Games

Das Projekt schafft mithilfe eines Experimentierraums, des sogenannten Health Reality Labs, sowie mit der Health Reality Plattform eine reale und digitale Umgebung, um die Übertragung zwischen Kreativ- und Gesundheitswirtschaft im Bereich von Anwendungen der erweiternden Realität zu fördern. Es werden Best Practices und Design Principles zur gebrauchstauglichen Umsetzung von Augmented Reality/Virtual Reality-Anwendungen erforscht und Gütekriterien festgelegt. Kreativmethoden werden weiterentwickelt, sodass die Anforderungen der Gesundheitswirtschaft erfüllt werden können.

Projektseite intern

 

Liste der wissenschaftlichen Publikationen

HELLWIG, Andre; BUSCHMANN, Katrin; BURMANN, Anja. Designing digital games for people with cerebral palsy-a qualitative approach on fostering self-efficacy and therapy compliance. In: 2020 IEEE 8th International Conference on Serious Games and Applications for Health (SeGAH). IEEE, 2020. S. 1-7.

MEISTER, Sven; DEITERS, Wolfgang; HELLWIG, Andre; PANTFÖRDER, Michael. Digitale Gesundheit: Wie digitale Medien zur Unterstützung unserer Gesundheit eingesetzt werden. Digitale Gesundheit: Wie digitale Medien zur Unterstützung der Gesundheit eingesetzt werden, S. 2.

HELLWIG, Andre, et al. Sprachassistenten in der ambulanten Pflege. Zukunft der Pflege Tagungsband der, 2018, 1. Jg.

HELLWIG, Andre, et al. Sprachassistenten in der Pflege - Potentiale und Voraussetzungen zur Unterstützung von Senioren. Mensch und Computer 2018-Tagungsband, 2018.