Kompakte hochdynamische Kameraorientierungseinheiten
Aus einer Ich-Perspektive aufgenommene Bilder können dazu herangezogen werden Absichten einer Person zu schätzen. Die dazu notwendigen qualitativ hochwertigen Bilder können durch kontinuierliches Ausrichten einer Kamera an der Blickrichtung des Benutzers erzeugt werden. Die menschlichen vestibulären- und optokinetischen Reflexe stabilisieren nämlich das menschliche Auge auch im Falle hochdynamischer Bewegungen. Solch ein Ansatz verlangt jedoch Kameraorientierungssysteme, die in der Lage sind die hochdynamischen Bewegungen des menschlichen Auges bei gleichzeitig kompakter und leichter Bauweise abzubilden. Im beschriebenen Projekt werden parallel kinematische Manipulatoren, angetrieben durch Ultraschall-Piezomotoren, mit zwei und drei Freiheitsgraden entwickelt. Neben kinematischen Modellen werden dynamische Modelle hergeleitet, die zur Optimierung des Arbeits-/Bauraumverhältnisses und zur Schätzung der Kraft- und Geschwindigkeitsausgabekapazitäten herangezogen werden. Zusätzlich wird eine Reihe von Regelungsarchitekturen untersucht. Prototypen der entwickelten Kameraorientierungssysteme wurden aufgebaut und in verschiedene Anwendungsszenarien integriert.
Die beschrieben Forschungsarbeiten sind in das interdisziplinäre Exzellenzclusters „Cognition for Technical Systems – CoTeSys“ eingebettet. Ziel der Arbeiten ist es kompakte und hochdynamische Kameraorientierungssysteme zu entwerfen und zu regeln, die im speziellen den Anforderungen der CoTeSys Projekte „Action recognition from look-ahead fixations of objects in space with self-calibrating gaze control of head-mounted stereo cameras“ (Projekt #106) und „EyeSeeCam: Natural Visual Exploration and Interaction in Humans and Robots“ (Projekt #414) gerecht werden. Darüber hinaus werden die Kameraorientierungseinheiten auch in weiteren Anwendungsgebieten („Remote Eyetracker“, Sichtsystem für humanoide Roboter und augenbezogene „Wizzard-of-Oz“ Szenarien), in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern vom Institut für Klinische Neurowissenschaften der LMU München, des Lehrstuhls für Mensch Maschine Kommunikation der TUM und des Lehrstuhls für Kognitive Systeme der TUM, innerhalb des CoTeSys Clusters verwendet.
Kameraorientierungseinheit mit zwei Freiheitsgraden
Kameraorientierungseinheit mit zwei Freiheitsgraden
Kameraorientierungseinheit mit drei Freiheitsgraden