Inhalt

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   Titlepage
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   Zusammenfassung
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   Danksagung
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   Inhaltsverzeichnis
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  1 Einleitung
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   1.1 Motivation
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   1.2 Themenbereich der Arbeit
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   1.3 Zielstellung der Arbeit
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   1.4 Gliederung der Arbeit
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  2 Roboter-Mensch-Übergaben: Aktueller Stand
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   2.1 Verlauf von Übergaben
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   2.2 Annäherung von mobilen Robotern
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  2.3 Kognitive Signale
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   2.3.1 Blickkontakt
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   2.3.2 Gestik
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   2.3.3 Resümee
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   2.4 Bewegungsmodelle während des Reichens
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   2.4.1 Anatomie und Kinesiologie des menschlichen Arms
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   2.4.2 Modelle für menschliche Armbewegungen
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   2.4.3 Generierung von Trajektorien
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   2.4.4 Anthropomorphe Übergabebewegungen
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   2.4.5 Zusammenfassung
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  2.5 Übergabekonfigurationen
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   2.5.1 Kontextparameter: Anwender
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   2.5.2 Kontextparameter: Objekt
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   2.5.3 Kontextparameter: Szenario
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   2.5.4 Zusammenfassung
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  2.6 Transferphase
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   2.6.1 Transfer bei Mensch-Mensch-Übergaben
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   2.6.2 Visuelle Ansätze
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   2.6.3 Taktile Ansätze
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   2.6.4 Extrinsische Lastansätze
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   2.6.5 Zeitverhalten bei Freigaben
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  2.7 Methoden zur Evaluierung von Übergabeinteraktionen
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   2.7.1 Subjektive Anwenderbewertung
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   2.7.2 Objektive Anwenderbewertung
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   2.7.3 Objektive Prozessbewertung
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   2.8 Zusammenfassung
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   3 Robotersystem zur Übergabe von Objekten
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  3.1 Robotersysteme
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   3.1.1 SoftBank Pepper
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   3.1.2 Franka Emika Panda Arm
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   3.1.3 KUKA youBot Arm
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   3.1.4 Zusätzliche visuelle Sensorik
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   3.1.5 Roboterumgebung
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   3.1.6 Gelenkzuordnung und Initialhaltung
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   3.2 Softwarearchitektur
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  3.3 Annäherungs-Modul
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   3.3.1 Potenzialfeld: Ziel und Geschwindigkeit
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   3.3.2 Potenzialfeld: Abstand
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   3.3.3 Potenzialfeld: Annäherungsrichtung
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   3.3.4 Kombiniertes Potenzialfeld
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   3.4 Übergabekonfiguration
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   3.4.1 Studienanordnung
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   3.4.2 Studienverlauf
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   3.4.3 Hypothesen
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   3.4.4 Probanden
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   3.4.5 Erhobene Daten
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   3.4.6 Allgemeines Verständnis
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   3.4.7 Musteranalyse
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   3.4.8 Einfluss des Objekt- und Grifftyps
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   3.4.9 Effekt der Körperhaltung des Anwenders
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   3.4.10 Effekt der Anwendergröße
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   3.4.11 Generierung der Übergabekonfiguration
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  3.5 Personendetektion
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   3.5.1 Pose
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   3.5.2 Größe
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   3.5.3 Körperhaltung
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   3.5.4 Handtracking
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  3.6 Bewegungskontrolle
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   3.6.1 Trajektorienbewegung
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   3.6.2 Räumliche Synchronisation
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   3.7 Objekttransfer
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   3.7.1 Visuelle Näherungs- und Kontakt-Detektion
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   3.7.2 Detektion der Lastverteilung
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   3.8 Kognitives Mensch-Roboter-Interaktions-Modul
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   3.9 Zusammenfassung
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  4 Bewegungsmodelle für anthropomorphe Übergaben
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   4.1 Kartesisches Bewegungsmodell
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   4.1.1 Menschliche kartesische Trajektorien
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   4.1.2 Kartesische Trajektorie
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   4.1.3 Vergleich zu klassischen Trajektorien
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   4.1.4 Diskussion
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  4.2 Gelenkbewegungsmodell basierend auf menschlichen primitiven Bewegungen
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   4.2.1 Primitiven Bewegungen der Übergabe
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   4.2.2 Modellierung
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   4.2.3 Untersuchung zur Wahrnehmung von Bewegungsmustern
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   4.2.4 Diskussion
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   4.3 Kombinatorisches Modell
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   4.3.1 Motivation
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   4.3.2 Kombination von Modellen im kartesischen Raum und im Gelenkwinkelraum
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   4.3.3 Evaluation
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   4.3.4 Diskussion
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   4.4 Zusammenfassung
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  5 Systemevaluierung
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   5.1 Studiendesign
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   5.1.1 Versuchsaufbau
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   5.1.2 Datenaufnahme
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   5.1.3 Probanden
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  5.2 Phase 1: Bewegungsmodelle
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   5.2.1 Versuchsdurchführung
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   5.2.2 Hypothesen
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   5.2.3 Darstellung der Ergebnisse
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   5.2.4 Diskussion und Folgerungen
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  5.3 Phase 2: Übergabekonfigurationen
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   5.3.1 Versuchsdurchführung
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   5.3.2 Hypothesen
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   5.3.3 Darstellung der Ergebnisse
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   5.3.4 Diskussion und Folgerungen
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  5.4 Phase 3: Initialhaltung
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   5.4.1 Versuchsdurchführung
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   5.4.2 Hypothesen
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   5.4.3 Darstellung der Ergebnisse
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   5.4.4 Diskussion und Folgerungen
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   5.5 Phase 4: Transfer
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   5.5.1 Versuchsdurchführung
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   5.5.2 Hypothesen
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   5.5.3 Darstellung der Ergebnisse
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   5.5.4 Diskussion und Folgerungen
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   5.6 Zusammenfassung
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  6 Zusammenfassung und Ausblick
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   6.1 Zusammenfassung
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   6.2 Kritische Anmerkungen
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   6.3 Weiterführende Arbeiten
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   Literatur
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   A Online-Umfrage - Anforderungsanalyse
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   B Fragebogen - Studie Gelenkbewegungsmodell
•  
   C Fragebogen - Stammdaten
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   D Strukturierte Fragen
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  E Histogramme
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   E.1 Phase 1: Bewertungen der Bewegungsmodelle
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   E.2 Phase 2: Bewertungen der Übergabekonfigurationen
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   E.3 Phase 3: Bewertungen der Initialposen
•  
   E.4 Phase 4: Bewertungen der Transferverhalten
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   Colophon
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   Eigenständigkeitserklärung