Hintergrund (inkl. Download der Arbeit)

Bei dem Projekt handelt es sich um eine kooperative Promotion zwischen der Technischen Universität München  und der Hochschule Heilbronn. Genauer zwischen dem Lehrstuhl für Ergonomie an der Fakultät für Maschinenwesen der Technischen Universität München und dem Institut für Kraftfahrzeugtechnik und Mechatronik an der Hochschule Heilbronn. Der Doktorvater war Prof. i.R. Dr. rer. nat. Heiner Bubb. Dr.-Ing. Manuel Kühner hat an an der Hochschule Heilbronn Mechatronik studiert. Während der Promotion hat er im Labor von Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild gearbeitet. Das Projekt wurde von der IHK Heilbronn am 29.11.2013 mit dem IHK-Forschungstransferpreis für Angewandte Forschung an der Hochschule Heilbronn ausgezeichnet. Die Dissertation hat den Titel

Haptische Unterscheidbarkeit mechanischer Parameter bei rotatorischen Bedienelementen

Im Rahmen der Arbeit wurde ein sogenannter Haptiksimulator aufgebaut. Es handelt sich dabei um ein mechatronisches System, das im Wesentlichen aus einem Gleichstrommotor, verschiedenen Sensoren und einer Steuerung besteht. Mit dem Haptiksimulator lassen sich verschiedene Charakteristiken rotatorischer Bedienelemente (Drehknöpfe) wie z. B. Rastung und Reibung nachbilden und per Software einstellen. Das folgende Video vermittelt einen ersten Eindruck.

Die Arbeit selbst kann hier (Link zur entsprechenden Webseite der TUM) offiziell heruntergeladen werden. Alternativ kann man sie auch hier herunterladen:

Hier auf Bedienhaptik.de gibt es neben Hintergrundinformationen, die Möglichkeit zum Download der Abbildungen bzw. Ansicht als Galerie. Zudem finden Sie Hinweise zur eingesetzten Software und eine Liste der Publikationen von Manuel Kühner. Die Arbeit befasst sich hauptsächlich mit der Untersuchung grundlegender menschlicher Eigenschaften in Bezug auf die haptische Wahrnehmung von rotatorischen Bedienelementen, wie sie häufig in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Untersucht wird zum einen der Einfluss der kognitiven Belastung und der Einbaulage auf die haptische Wahrnehmung und zum anderen die Unterschiedsschwellen für die mechanischen Parameter Massenträgheitsmoment, viskose Reibung und  Coloumb‘sche Reibung in gegenseitiger Abhängigkeit voneinander.

Haptiksimulator-Aufbau – wurde in der Probandenversuchen eingesetzt (siehe Dissertation S. 51)

Die bibliografischen Daten (im BibLaTeX-Format) zum Zitieren der Arbeit lauten:

@PHDTHESIS{Kuehner2014, 
  author = {Kühner, Manuel}, 
  title = {Haptische Unterscheidbarkeit mechanischer 
           Parameter bei rotatorischen Bedienelementen}, 
  institution = {Technische Universität München}, 
  year = {2014}, 
  eprint = {urn:nbn:de:bvb:91-diss-20140527-1145031-0-2},
  eprinttype = {urn},
  url = {http://mediatum.ub.tum.de?id=1145031},
  urldate = {2014-06-10},
}

Er werden hier zwei Links angegeben:

  • URN → Uniform Resource Name (einheitlicher Name für Ressourcen)
    • Dabei handelt es sich um eine dauerhafte Verlinkung, die (idealerweise) stets aktuell bleibt, auch wenn sich der tatsächliche Speicherort ändert. Ein URN ist vergleichbar mit einem DOI. Um die URN in BibLaTeX verwenden zu können, muss folgender Code in die Präambel eingefügt werden (Quelle):
    • \DeclareFieldFormat{eprint:urn}{%
      URN\addcolon\space
      \ifhyperref
      {\href{http://www.nbn-resolving.org/#1}{\nolinkurl{#1}}}
      {\nolinkurl{#1}}}
    • Aufgrund der dauerhaften Gültigkeit ist bei Angabe von URN oder DOI – im Gegensatz zu normalen URLs – keine Datumsangabe notwendig.
  • URL → Uniform Resource Locator (einheitlicher Quellenanzeiger)
    • Normale Linkangabe, bei der typischerweise eine Datumsangabe erforderlich ist, z. B. Zugriff am 9. Februar 2012

Die bibliografischen Daten (im BibTeX-Format) zum Zitieren der Arbeit lauten:

@PHDTHESIS{Kuehner2014, 
  author = {Kühner, Manuel}, 
  title = {Haptische Unterscheidbarkeit mechanischer 
           Parameter bei rotatorischen Bedienelementen}, 
  school = {Technische Universität München}, 
  type = {Dissertation}, 
  year = {2014}, 
}

Nachfolgend die deutsche und englische Kurzfassung der Arbeit:

Die Arbeit befasst sich hauptsächlich mit der Untersuchung grundlegender menschlicher Eigenschaften in Bezug auf die haptische Wahrnehmung von rotatorischen Bedienelementen, wie sie häufig in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Untersucht wird zum einen der Einfluss der kognitiven Belastung und der Einbaulage auf die haptische Wahrnehmung und zum anderen die Unterschiedsschwellen für die mechanischen Parameter Massenträgheitsmoment, viskose Reibung und Coloumb‘sche Reibung in gegenseitiger Abhängigkeit voneinander.

The main objective of the thesis is to investigate fundamental properties of the human haptic perception of rotatory switches which are widely used in the automotive industry. The first experiment investigates the effect of the presence or absence of an additional task on the haptic perception of switches. The second experiment investigates the influence of the position of the switch relatively to the user. The third experiment investigates the Weber fractions for the mechanical parameters mass moment of inertia, viscous friction, and Coulomb friction.

Teil der mündlichen Prüfung ist ein 20-minütiger Vortrag. Die Vortragsfolien stehen auch zum Herunterladen zur Verfügung. Die Vortragsfolien sind zum Teil nicht selbsterklärend und sind eigentlich nur in Verbindung mit einem Vortragenden sinnvoll zu interpretieren. Auf Folie 10 ist eine Animation in das PDF-Dokument eingebettet. Um die Animation abspielen zu können ist nicht jeder PDF-Betrachter geeignet. Sicher funktioniert es mit dem Adobe Reader.

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