Realisierung nutzeradaptiven Interaktionsverhaltens für mobile Assistenzroboter. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (vi, 287 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016
Im Zentrum dieser Dissertation steht die soziale Assistenzrobotik. In den letzten Jahren hat die Bedeutung dieses Teilgebietes der mobilen Robotik stark zugenommen und zusammen mit der Diversifizierung robotischer Fähigkeiten hat sich die Nutzergruppe hin zur breiten Masse mit potentiellen technischen Laien gewandelt. Aus dieser Situation heraus erwachsen an die Interaktionsfähigkeiten sozialer Assistenzroboter umfangreiche Anforderungen. Insbesondere stehen in dieser Arbeit die Multimodalität der Interaktion und die Anpassungsfähigkeiten an den konkreten Nutzer im Vordergrund. Am Beispiel eines Serviceroboters für die häusliche Gesundheitsassistenz, wie er in einem vom Autor mit bearbeiteten Forschungsprojekt realisiert wurde, wird zunächst der Analyse- und Entwurfsprozess für dessen Umsetzung geschildert. Im Anschluss daran wird gezeigt, wie sich aus der Systemspezifikation eine mehrschichtige Systemarchitektur ableiten lässt, welche auch auf andere Robotikanwendungen übertragbar ist. Der Fokus liegt dabei auf der modularen Realisierung einer Ablauf- und Dialogsteuerung. Um dem System eine Persönlichkeit zu geben und ein im Langzeiteinsatz akzeptierbares Dialogverhalten zu generieren, wurde ein frame-basierter Dialogmanager konzipiert und umgesetzt. Dabei wurden Aspekte wie Modularität durch ein App-Konzept, leichte Erweiterbarkeit und die Möglichkeit, nutzeradaptive Dialoge zu realisieren, berücksichtigt. Im Kern des vorgestellten Dialogsystems kommt eine gänzlich neue Methode der probabilistischen online-Planung von Dialogsequenzen zum Einsatz. Ein eigens konzipiertes Realweltexperiment konnte zeigen, dass es mit diesem System möglich ist, anhand von systeminternen aber auch nutzergetriebenen Bewertungen, das Dialogverhalten im Rahmen von durch den Designer vorgegebenen Freiheiten zur Laufzeit zu optimieren. Die Gestaltung des robotischen Gesundheitsassistenten wurde durch weitere Teilsysteme abgerundet. Unter diesen spielen verschiedene taktile Sensoriken und ein Emotionsmodell eine entscheidende Rolle für die Realisierung eines liebenswerten Begleiters. Letztendlich konnte in sehr erfolgreichen teils mehrtägigen Nutzerstudien mit Senioren die Praktikabilität des entwickelten Interaktionskonzepts und der Systemarchitektur nachgewiesen werden.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000339
SkySAIL: a flexible software-defined radio enabled micro aerial vehicle. - In: ICCCN 2016, ISBN 978-1-5090-2279-3, (2016), insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1109/ICCCN.2016.7568575
Energy-aware trajectory planning for the localization of mobile devices using an unmanned aerial vehicle. - In: ICCCN 2016, ISBN 978-1-5090-2279-3, (2016), insges. 9 S.
http://dx.doi.org/10.1109/ICCCN.2016.7568517
A dependency-aware QoS system for mobile satellite communication. - In: 2016 IEEE Wireless Communications and Networking Conference, ISBN 978-1-4673-8666-1, (2016), insges. 6 S.
http://dx.doi.org/10.1109/WCNC.2016.7565115
3D-Transkraniale Stromstimulation und Analyse der neurovaskulären Kopplung mittels retinaler Gefäßanalyse "EyeTSS" : Abschlussbericht InnoProfile-Transfer-Verbundprojekt. - Ilmenau : Technische Universität Ilmenau, Fakultät für Informatik und Automatisierung, Institut für Biomedizinische Technik und Informatik, Fachgebiet Biomedizinische Technik. - 1 Online-Ressource (49 Seiten, 2,49 MB)Förderkennzeichen BMBF 03IPT605A. - Verbund-Nummer 01124165
https://edocs.tib.eu/files/e01fb16/869508539.pdf
The European project MORPH: distributed UUV systems for multimodal, 3D underwater surveys. - In: Marine Technology Society journal, ISSN 1948-1209, Bd. 50 (2016), 4, S. 26-41
http://dx.doi.org/10.4031/MTSJ.50.4.10
Robust real-time control of an adaptive optics system. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (181 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016
Die wissenschaftliche Arbeit trägt maßgeblich zum Verständnis der gängigen Limitierungen bei robusten echtzeitfähigen Regelungssystemen für Adaptiv Optische (AO) Systeme bei. Ein wesentlicher Teil der Arbeit befasst sich mit einer neuartigen Methode der Auswertung eines Shack-Hartmann Wellenfrontsensors (SHWFS). Die Methode basiert auf der Anwendung eines Field Programmable Gate Arrays (FPGA) zur Auswertung des SHWFS. Die zu Grunde liegende Methode ist ein Resultat der Graphentheorie zur Erkennung zusammenhängender Bildbereiche. Der Einsatz eines FPGA ermöglicht hierbei, dass die resultierende Verzögerung durch die Auswertung des SHWFS auf ein Minimum reduziert wird. Hinzu kommt, dass die neuartige Auswertungsmethode den dynamischen Bereich des Wellenfrontsensors gegenüber dem üblichen Verfahren erweitert, da für die Methode keine feste Zuordnung der Spots zu dem Linsenarray notwendig ist. Zusätzlich zu dem neuartigen Verfahren für die Auswertung wurde ein Rapid Control Prototyping (RCP) System entworfen, welches auf einem echtzeitfähigen Linux Kernel basiert. Die Echtzeitfähigkeit wird durch die Verwendung des Real-Time Application Interface for Linux (RTAI) erreicht. Der Entwurf des RCP Systems umfasst die Entwicklung spezieller Hardware wie beispielsweise eine analoge Ausgangskarte und der PCIe FPGA Framegrabber. Aus einem Simulink Modell wird automatisch C/C++ Quellcode generiert. Dieser generierte Code nutzt die vorhandenen parallelen Erweiterungen des Prozessors zur Beschleunigung der vorkommenden Berechnungen. Basierend auf diesem System wurde ein robustes Regelungsverfahren angewendet, welches auf der H_infty Entwurfsmethodik basiert. Das Entwurfverfahren des Reglers (non-smooth mu Synthese) berücksichtigt die vorhandene Unsicherheit der identifizierten Modelle bereits während der Synthese. Das Verfahren ermöglicht die H_infty Norm des geschlossenen Regelkreises zu minimieren, wobei die Regler-Struktur vorgegeben werden kann. Basierend auf verschiedenen Simulationen und experimentellen Versuchen wurde die Gültigkeit der identifizierten Modelle des AO Systems nachgewiesen. Zudem wird gezeigt, dass das entworfene RCP System deutlich leistungsfähiger als vergleichbare Systeme ist und somit eine deutlich verbesserte Performance aufweist.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000431
Assistive robotics for health assistance - a contribution towards evaluating the practicability by example of a mobile rehab robot :
Assistenzrobotik für die Gesundheitsassistenz - ein Beitrag zur Evaluierung der Praxistauglichkeit am Beispiel eines mobilen Reha-Roboters. - In: Zukunft Lebensräume, ISBN 978-3-8007-4212-7, (2016), S. 58-67
BabyMEG: a whole-head pediatric magnetoencephalography system for human brain development research. - In: Review of scientific instruments, ISSN 1089-7623, Bd. 87 (2016), 9, S. 094301, insges. 12 S.
http://dx.doi.org/10.1063/1.4962020
Agreement between eyes in wide-field fluorescence lifetime imaging ophthalmoscopy measurements at the human retina in healthy volunteers. - In: International Conference for Innovation in Biomedical Engineering and Life Sciences, (2016), S. 298-301
http://dx.doi.org/10.1007/978-981-10-0266-3_63