Computer mit Gefühl

07.07.1998 - (idw) Fraunhofer-Gesellschaft

Mit haptischen Displays sprechen Computer einen weiteren Sinn an: das Fühlen. Spezielle, elektrisch polarisierbare Flüssigkeiten sorgen dafür, daß der Benutzer - je nach Position des Cursors - spürt, an welcher Stelle er klicken muß.


© Fraunhofer ISC - Sensoren registrieren die Bewegung des steuernden Stabes und verändern die Spannung in der elektrorheologischen Flüssigkeit ERF je nach seiner Position. Computer mit Gefühl
Trotz vielfältiger Programme sind Computer recht langweilige Gesellen, denn in der Regel sprechen sie nur einen unserer Sinne - die Augen - an. Mit einer guten Ausrüstung erweitert sich das Spektrum um akustische Signale, aber darüber hinaus gibt es bisher noch wenige Ansätze. Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg wollen das ändern: Sie arbeiten an einer weiteren Dimension, dem Fühlen. Dafür entwickeln sie ein haptisches Display. Je nach Position des Cursors spürt der Benutzer einen stärkeren oder schwächeren Widerstand. Dadurch wird es leichter, den Cursor an die richtige Stelle zu bringen.

Ausgangsstoff dafür sind elektrorheologische Flüssigkeiten. Sie bestehen aus Milliarden winziger, elektrisch polarisierbarer Partikel, die in einer nichtleitenden Flüssigkeit, zum Beispiel Siliconöl, verteilt sind. Wird eine Spannung angelegt, schließen sich die Partikel zu vielen Ketten zwischen den Elektroden zusammen. Die Flüssigkeit verfestigt sich an dieser Stelle und wird innerhalb von Millisekunden zu einem zähen Gel. Bei einem haptischen Display funktioniert das folgendermaßen: Mit einem Stab, ähnlich einem Joystick für Videospiele, wird die Bewegung des Cursors auf dem Bildschirm gesteuert. Sensoren, die mit dem Stab verbunden sind, erfassen die jeweilige Position des Stabes und übertragen diese an den Rechner. Eine spezielle Software regelt situationsabhängig die Spannung und damit den Widerstand, den die Flüssigkeit auf den Stab ausübt. "Erreicht der Cursor zum Beispiel ein Befehlsfeld", erklärt Dr. Holger Böse aus dem ISC, "dann spürt man das am stärkeren Widerstand und rutscht nicht über das Ziel hinaus."

Gerade für die Virtuelle Realität sind derartige haptische Produkte interessant. Denn hier soll der Anwender die künstliche Datenwelt möglichst realistisch und mit allen Sinnen erfahren. Durch den sich verändernden Widerstand erhält der Benutzer eine Rückmeldung auf seine Aktionen. "Er spürt zum Beispiel, wenn er gegen eine Wand läuft oder wenn er etwas hochheben und bewegen will", so Böse. Die fühlenden Displays können aber auch als Positionierhilfen, etwa bei einer Maschinensteuerung, bei Simulatoren oder in Computerspielen wertvolle Dienste leisten.


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