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Evaluation einer 3-D-Gestensteuerung für einen mobilen Serviceroboter

Evaluation of a 3d gesture control for a mobile service robot

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Zeitschrift für Arbeitswissenschaft Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Gestensteuerungen wird als einer natürliche Interaktionsform das Potential zugeschrieben, herkömmliche Eingabegeräte in vielen Anwendungsbereichen zu ersetzen. Fortschritte in der technischen Realisierung führen dazu, dass auch im Bereich der Mensch-Roboter- Interaktion 3-D-Gestensteuerungen erste experimentelle Verwendung finden. Gleichzeitig werden allerdings Zweifel an der Gebrauchstauglichkeit von Gestensteuerungen geäußert. In einer Laborstudie wurde eine intuitiv empfundene 3-D-Gestensteuerung mit einer herkömmlichen Steuerung für einen mobilen Serviceroboter verglichen. Im Ergebnis wurde deutlich, dass die Gestensteuerung für die Steuerung eines Manipulatorarms des Roboters vielversprechend, aber für Fahraufgaben des mobilen Serviceroboters weniger gut geeignet ist, und es Bedarf nach Gestaltungsempfehlungen für den Entwurf von 3-D-Gesten und deren ergonomische Bewertung gibt.

Abstract

Gesture control, as a natural form of interaction, is attributed to change the way users interact with computers and robots by eliminating conventional input devices. The technical implementation progress leads to first experimental uses of 3d gesture control in the field of human-robot interaction. Otherwise, doubts of the usability of gesture control are expressed. In a laboratory study, an intuitively modelled 3d gesture control was compared with a conventional controller for a mobile service robot. The results clearly show that gesture control for controlling a manipulator arm of the robot is promising, but less suitable for driving tasks of mobile service robots. Moreover there is a need for design recommendations for the design of 3d gestures and their ergonomic assessment.

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Literatur

  • Baum, L. E.; Petrie, T: Statistical Inference for Probabilistic Functions of Finite State Markov Chains. The Annals of Mathematical Statistics, 6, S. 1554–1563, 1966

    Article  MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  • Baumeister, R. F.: Choking Under Pressure: Self-consciousness and Paradoxical Effects of Incentives on Skillful Performance. Journal of Personality and Social Psychology, 3, S. 610–620, 1984

    Article  Google Scholar 

  • Cramar, L.; Hegenberg, J.; Schmidt, L.: Ansatz zur experimentellen Ermittlung von Gesten zur Steuerung eines mobilen Roboters. In: VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (Hrsg.): 6. Fachtagung USEWARE — Mensch-Maschine-Interaktion. 4.-5. Dezember 2012, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, Kaiserlautern. Düsseldorf: VDI-Verlag, S. 173–183

    Google Scholar 

  • Deml, B.; Färber, B.: Telemanipulation und virtuelle Realität. In: Zimolong, B.; Konradt, U. (Hrsg.): Enzyklopädie der Psychologie, Serie III, Band 2: Ingenieurpsychologie. Göttingen: Hogrefe, S. 839–870, 2006

    Google Scholar 

  • Do, H. M.; Mouser, C. J.; Ye G.; Weihua S.; Honarvar, S.; Tingting C.: An Open Platform Telepresence Robot With Natural Human Interface, In: IEEE 3rd Annual International Conference on Cyber Technology in Automation, Control and Intelligent Systems (CYBER). 26.-29. Mai 2013, Nanjing University of Science and Technology. New York: IEEE, S. 81–86

    Google Scholar 

  • Gu, Y.; Do, H.; Ou, Y.; Sheng, W.: Human Gesture Recognition Through a Kinect Sensor. In: 2012 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics. 11.-14. Dezember 2012, Guangzhou. New York: IEEE, S. 1379–1384

    Chapter  Google Scholar 

  • Haddadi, A.; Croft, E. A.; Gleeson, B. T.; MacLean, K.; Alcazar, J.: Analysis of Task-Based Gestures in Human-Robot Interaction. In: on Robotics and Automation. 6. - 10. Mai 2013, Karlsruhe. New York: 2013 IEEE International Conference. IEEE, 2013. S. 2146–2152

    Google Scholar 

  • Hart, S. G.; Staveland, L. E.: Development of NASA-TLX (Task Load Index): Results of Empirical and Theoretical Research. In: Hancock, P. A.; Meshkati, N. (Hrsg.): Human Mental Workload. Amsterdam, North-Holland Publishing, S. 139–183, 1988

    Chapter  Google Scholar 

  • Hegenberg, J.; Röllke, A.; Cramar, L.; Schmidt, L.: Ergonomische Gestaltung einer kopfb ewegungsbasierten Steuerung eines Stereokamerasystems auf einem mobilen Roboter. In: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V. (Hrsg.): Gestaltung nachhaltiger Arbeitssysteme — Wege zur gesunden, effizienten und sicheren Arbeit: 58. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft. 22.-24. Februar 2012, Kassel. Dortmund: GfA-Press, S. 249–252

    Google Scholar 

  • Laurel, B.: Interface Agents: Metaphors with Character. In: Friedman, B. (Hrsg.): Human Values and the Design of Computer Technology, Stanford: Cambridge University Press, S. 207–219, 1997

    Google Scholar 

  • Mast, M.; Burmester, M.; Graf, B.; Weisshardt, F.; Arbeiter, G.; Španel, M.; Materna, Z.; Smrž, P.; Kronreif, G.: Entwurf der Mensch-Roboter-Interaktion für einen semiautonomen Serviceroboter zur Unterstützung älterer Menschen. In: VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (Hrsg.): Wohnen — Pflege — Teilhabe — „Besser leben durch Technik“ — 7. Deutscher AAL-Kongress. 21.-22. Januar 2014, Berlin. Berlin: VDE-Verlag, ohne Seitenangabe

    Google Scholar 

  • Neto, P.; Pereira, D.; Pires, J. N.; Moreira, A. P.: Real-time and Continuous Hand Gesture Spotting: An Approach Based on Artificial Neural Networks. In: 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 6.-10. Mai 2013, Karlsruhe. New York: IEEE, S. 178–183

    Chapter  Google Scholar 

  • Nielsen M.; Sörring, M.; Moelund, T. B.; Granum E.: A Procedure for Developing Intuitive and Ergonomic Gesture Interfaces for HCI. Heidelberg: Springer, 2004

    Book  Google Scholar 

  • Norman, D. A.: Natural User Interfaces Are Not Natural. In: Interactions, 3, S. 6–10, 2010

    Article  Google Scholar 

  • Peng, B.; Qian, G: Online Gesture Spotting from Visual Hull Data. In: Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on, 33, Nr. 6, S.1175–1188, 2011

    Article  Google Scholar 

  • Rabiner, L. R.: A Tutorial on Hidden Markov Models and Selected Applications in Speech Recognition. In: Proceedings of the IEEE, 2, S. 257–287, 1989

    Article  Google Scholar 

  • Schmidt, L.; Hegenberg, J.; Cramar, L.: Mensch-Roboter-System zur Gaslecksuche: Von der Anforderungserhebung zur prototypischen Realisierung. In: atp edition — Automatisierungstechnische Praxis, 53, Nr. 12, S. 56–65, 2011

    Article  Google Scholar 

  • Schmidt, L.; Hegenberg, J.; Cramar, L.: User Studies on Teleoperation of Robots for Plant Inspection. In: Industrial Robot — an International Journal, 41, Nr. 1, S. 6–14, 2014

    Article  Google Scholar 

  • Shneidermann, B.: Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction. Boston: Addison-Wesley, 1987

    Google Scholar 

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Schmidt, L., Herrmann, R., Hegenberg, J. et al. Evaluation einer 3-D-Gestensteuerung für einen mobilen Serviceroboter. Z. Arb. Wiss. 68, 129–134 (2014). https://doi.org/10.1007/BF03374438

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