Biomechanisch informierte Steuerung in der Mensch-Roboter-Interaktion
Um den Herausforderungen der zunehmenden Integration von Robotersystemen in nutzerzentrierte Umgebungen im Gesundheitswesen, in der Industrie und im Alltag zu begegnen, zielt das BIONIC-Projekt darauf ab, die Mensch-Roboter-Interaktion durch die Entwicklung von Systemen für eine sichere, adaptive und natürliche physische Interaktion zu verbessern. Ausgangspunkt des Projekts ist die Idee, dass sich die Technologie an den Menschen anpassen muss – und nicht umgekehrt –, um so die Sicherheit, Effizienz und Akzeptanz von Robotersystemen zu erhöhen.
Die zentrale Innovation ist das Konzept der geschlossenen Interaktion. Dabei reagiert der Roboter nicht nur auf Benutzerbewegungen, sondern antizipiert auch menschliche Absichten und passt seine Aktionen proaktiv an Unsicherheiten und Umgebungsvariabilität an. Die Absichtsvorhersage basiert auf der Integration von EMG-Signalen, Bewegungs- und Blickdynamik sowie kinematischen Daten mittels eines stochastischen Prädiktors. Die Anpassung wird dabei durch das individuelle biomechanische Profil des Benutzers parametrisiert.
Das Projekt umfasst auch die Entwicklung von Methoden zur präzisen Bestimmung dynamischer Parameter von Robotern und Werkzeugen (wie Massen, Schwerpunkte und Trägheitsmomente) sowie biomechanischer Merkmale des Menschen (Körperproportionen, EMG-Signalamplitude) mittels Bewegungsanalyse, die eine robuste Quantifizierung ermöglicht. Die Regelungsmodelle basieren auf stochastischen Ansätzen, die Messunsicherheiten und Modellapproximationen berücksichtigen.
Das Projekt sieht außerdem die experimentelle Validierung in kollaborativen Manipulationsaufgaben, die Entwicklung digitaler Datenbanken und die Umsetzung internationaler Mobilität vor. Es soll zur Entwicklung kollaborativer Robotik sowie von Technologien beitragen, die Nutzern intelligente und adaptive Unterstützung bei funktionalen und beruflichen Tätigkeiten bieten.
Projektbeschreibung
Forderung nach Finanzierung institutioneller Forschungsprojekte im Rahmen von Verhandlungen über die Programmfinanzierung
Projektdurchführungszeitraum: 16.12.2025 – 16.12.2028.
Projektträger: Universität Zagreb, Fakultät für Maschinenbau und Schiffsbau
Projektmanager: Bojan Sekoranja
Finanzierung: IP/NPOO
Gesamtbudget: 239.947,50 EUR
EU-Projektförderung: 159.999 EUR
Das Projekt wurde von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanziert.
Die Erstellung der Website wurde von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanziert.
Für den Inhalt der Website ist ausschließlich die Fakultät für Maschinenbau und Schiffbau verantwortlich.