Kontaktlose Technologien bilden Gefühl der Berührung nach
Die COVID-19-Pandemie hat verdeutlicht, wie sehr wir auf Berührungen angewiesen sind – nicht nur, um zu funktionieren, sondern auch, um uns zu trösten, mitzufühlen und soziale Kontakte zu knüpfen. „Die derzeitigen haptischen Technologien (wie sie in Spielsteuerungen zur Nachbildung von Bewegungen oder Vibrationen eingesetzt werden) sind unzureichend“, bemerkt Sriram Subramanian. der Projektkoordinator von TOUCHLESS(öffnet in neuem Fenster) vom University College London(öffnet in neuem Fenster) im Vereinigten Königreich. „Sie erfordern oft tragbare Geräte oder Kontaktflächen und berücksichtigen selten die emotionale Kraft der Berührung. Dadurch geht das verloren, was menschliche Beziehungen wirklich sinnvoll erscheinen lässt.“
Digitale Interaktionen menschlicher gestalten
Das Ziel des EU-finanzierten Projekts TOUCHLESS lautete, die weltweit erste emotional intelligente, berührungslose haptische Plattform zu entwickeln – eine Plattform, die reichhaltige, berührungslose taktile Erfahrungen am ganzen Körper unterstützt und diese an den emotionalen und sozialen Kontext der sie benutzenden Person anpasst. „Das Ziel war es, nicht nur Gefühle zu simulieren, sondern Emotionen hervorzurufen, um digitale Interaktionen näher an die reale menschliche Erfahrung heranzuführen“, erklärt Subramanian. Dazu wurde für das Projekt ein interdisziplinäres Team zusammengestellt. Zunächst wurde neuartige Hardware entwickelt, darunter elektrostatische Arrays, die „Gänsehaut“ auslösen, und Ultraschallfelder für Streicheleinheiten in der Luft. In psycho-physikalischen Experimenten kartierte das Projektteam anschließend, wie diese Reize in verschiedenen Körperregionen wahrgenommen wurden. Zu diesem Zweck wurde eine KI-Plattform entwickelt, die Echtzeit-Sensorik (z. B. Herzfrequenz und Blickverfolgung) mit adaptiver haptischer Modulation kombiniert. „Wir haben außerdem Instrumente wie Feellustrator(öffnet in neuem Fenster) entwickelt, um haptische Erfahrungen zu entwerfen, und eine standardisierte Berührungsbibliothek(öffnet in neuem Fenster), um affektive Reize zu katalogisieren“, fügt Subramanian hinzu. „Es wurden praxisnahe Demonstratoren entwickelt, darunter ein Verkaufsautomat mit adaptiver Berührungsrückmeldung, Achtsamkeitserfahrungen und Automobilkonzepte.“
Verantwortungsvolle Entwicklung berührungsloser Technologien
Aus TOUCHLESS ging eine ganze Reihe von Durchbrüchen hervor. „Dazu gehörte die ‚Gänsehaut auf Abruf‘ durch sichere elektrostatische Stimulation am Unterarm und im Nacken“, so Subramanian. „Wir haben dargelegt, wie sich digitale Berührungen wirklich anfühlen können.“ Außerdem wurde deutlich, dass die KI-Plattform in der Lage ist, Berührungen in Echtzeit auf der Grundlage von Biosignalen wie Herzfrequenz und Blickrichtung anzupassen, während Instrumente wie Feellustrator die Gestaltung und Vorschau taktiler Effekte erleichtern. „Wir haben zudem einen robusten ethischen Rahmen(öffnet in neuem Fenster) geschaffen – den ersten seiner Art –, um die verantwortungsvolle Entwicklung von emotionalen, berührungslosen Technologien zu leiten“, bemerkt Subramanian. Zu den potenziellen Endnutzenden gehören Gesundheitsdienstleister, die das berührungslose Feedback zur Beruhigung von erkrankten Personen oder zur Verbesserung der Telepräsenz nutzen könnten. Auch Bildung und Ausbildung könnten von emotional intelligenten Interaktionen in virtuellen Klassenzimmern oder Laboren profitieren. „In der Unterhaltung und bei Spielen könnte die Haptik in der Luft eine emotionale Ebene hinzufügen, die das immersive Spielerlebnis vertieft“, sagt Subramanian. „Sogar die Zugangstechnologien könnten sich verändern und Menschen mit sensorischen Beeinträchtigungen neue Ausdrucks- und Kommunikationsmöglichkeiten bieten.“
Neue haptische Technologien in Verkehr bringen
TOUCHLESS wird nun vom Labor auf den Markt gebracht. „Einige Ergebnisse befinden sich in einem frühen Stadium der kommerziellen Erprobung“, fügt Subramanian hinzu. „Die Text-zu-Haptik-Engine wird in kreativen Medien und im Zusammenhang mit Barrierefreiheit erforscht.“ Ein unerwartetes Ergebnis war die Gründung von AcoustoFab(öffnet in neuem Fenster), einem Start-up, das Ultraschall zur präzisen Manipulation kleiner Partikel und Tröpfchen einsetzt. Die Technik wurde ursprünglich in TOUCHLESS eingesetzt, um winzige chemische Reize auf die Haut zu übertragen. Dieses Konzept ist als chemische Haptik bekannt. Subramanian erklärt: „Wir haben es entwickelt, um neue Arten von sensorischem Feedback zu erforschen, aber wir haben schnell erkannt, dass es völlig neue industrielle Prozesse in Bereichen wie 3D-Druck, Saatgutsortierung und Laborautomatisierung hervorbringen könnte.“ Für eine breitere Akzeptanz hat das Team ein Video(öffnet in neuem Fenster) produziert, das zukünftige Anwendungsfälle vorstellt. „Wir hoffen, dass TOUCHLESS einen bleibenden Eindruck davon hinterlässt, wie Menschen Technologie erleben – nicht nur als nützlich, sondern auch als emotional bedeutsam“, kommentiert Projektpartner Orestis Georgiou, der ebenfalls am University College London tätig ist.
