Faszination Technik Ultraschallsensoren ermöglichen Gestensteuerung im Museum

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Fraunhofer-Institut fuer Photonische Mikrosysteme

In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir Konstrukteuren jede Woche beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: eine ultraschallbasierte Gestensteuerung für ein Meeresmuseum.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS hat für das Deutsche Meeresmuseum in Stralsund einen Demonstrator für kontaktlose Interaktionsmöglichkeiten entwickelt. Laut einer Mitteilung wurden mikroskopisch kleine Strukturen zur Erzeugung von Ultraschall entwickelt, welche bereits in verschiedensten kommerziellen Systemen zur Gestensteuerung eingesetzt werden.

Das Messverfahren bei einem Ultraschallsensor beruht laut dem IPMS auf dem Senden von Ultraschallwellen und der Detektion von Echosignalen aus der Umgebung. Im Vergleich zu optischen Methoden funktioniert diese Abstands- und Bewegungsdetektion auch in dunkleren Umgebungen. Auch Luftdruck, Luftfeuchtigkeit oder Partikel schränken einen Ultraschallsensor nicht ein. Der mikromechanische Ultraschallwandler (MUT) des Fraunhofer IPMS basiert auf Mikro-Elektronisch-Mechanische-Systeme (MEMS). Sogenannte MEMS-Schwinger werden mit Verfahren der Halbleiterfertigung hergestellt und bilden den Kern der Ultraschallsensorik.

Technologietransfer zur Kultur

„Normalerweise sind große Industriekunden die Auftraggeber von Forschungsinstituten. Jedoch sollte es ein wichtiges Ziel sein, uns auch mit kulturellen Einrichtungen zu vernetzen“, sagt Marco Kircher, Wissenschaftler am Fraunhofer IPMS. Aus diesem Grund habe das IPMS eine Gelegenheit für den Technologietransfer von der Forschung zur Kultur gemeinsam mit dem Deutschen Meeresmuseum geschaffen. Die Einrichtung mit ihrem Standort in Stralsund hat im Zuge der Corona-Pandemie nach einer Lösung gesucht, Besucherinteraktionen ohne Berührungen von Bildschirmen oder Knöpfen zu schaffen. Die Steuerungstechnologie muss jedoch auch bei schwierigen Lichtverhältnissen oder geringem Raumangebot zuverlässig funktionieren und dabei eine intuitive sowie gleichzeitig hygienische Bedienung ermöglichen.

Das Fraunhofer IPMS entwickelte darauf einen Demonstrator, welcher Museumsbesucher mit einer Handbewegung einen Pinguin steuern lässt. Dabei bewegt der Nutzer ihn auf der Suche nach Sprotten für sein Küken zielgerichtet durchs Wasser. „Die am Institut entwickelte ultraschallbasierte Technologie setzt vertraute Gesten als Steuerungsbefehle ohne Kontakt zu einer Oberfläche um“, so Kircher.

Der Demonstrator ist seit Ende Juni in Stralsund im Einsatz. Die Partner wollen nun analysieren, ob und wie Museumsgäste diese Interaktionsform annehmen.

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