SFB 453:  High-Fidelity Telepresence and Teleaction

• Subject Area: Computer Science, Systems and Electrical Engineering ; Computer Science, Systems and Electrical Engineering
• Term: from 1999 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5483261

Telepresence is achieved if the human operator of a technical system is provided with the impression of actually being present in a remote environment. Teleaction emphasizes that the operator is not only present passively, but also able to interact actively with the remote environment. High-Fidelity indicates the operator can hardly distinguish immediate actions in a local environment from interactions with a remote environment utilizing a multi-modal telepresence and teleaction system.
Goal of the collaborativeresearch centre is to overcome barriers between the local operator and the remote environment. Barriers are formed, e.g., by spatial distances, inaccessible environments, and scaling tasks, as present in minimal invasive surgery or micro assembly. In addition to visual and auditory information the haptic modality plays an important role. The haptic sense comprises tactile (pressure, temperature, roughness, and vibration), and kinesthetic information (proprioception, forces).

• DFG Programme: Collaborative Research Centres

Completed projects

• A1 - Modellbasierte Bedienerunterstützung und Standardisierung flexibler Telepräsenz- und Teleaktionssysteme (Project Head Reinhart, Gunther )
• A2 - Modellbasierte Präsentation von haptischen Reizen für eine beidhändige telepräsente Interaktion in der Produktionstechnik (Project Head Reinhart, Gunther )
• A3 - Mechanische Modelle für haptische Kontakte (Project Head Pfeiffer, Friedrich )
• B1 - Mechanische Zwänge bei Teleoperation (Project Head Pfeiffer, Friedrich )
• B2 - Beidhändige mehrfingrige Teleinteraktion unter Vermittlung konsistenter kinästetisch-taktiler Eindrücke (Project Heads Buss, Martin ;  Schmidt, Günther )
• B3 - Mensch-Maschine Schnittstellen zur propriozeptiven Wahrnehmung (Kraftreflektierende Hand-Controller) (Project Head Hirzinger, Gerd )
• B4 - Robotergestützte minimal invasive Chirurgie (Project Head Hirzinger, Gerd )
• B5 - Modellbasiertes adaptives Multisensorsystem für die telepräsente Mikromontage (Project Head Reinhart, Gunther )
• B6 - Endoskopische Herzchirurgie (Project Head Bauernschmitt, Robert )
• C1 - Weiträumige Multimodale Telepräsenz und Telerobotik (Project Heads Freyberger, Franz ;  Schmidt, Günther )
• C2 - Übertragungszeitkompensation durch Szenenprädiktion (Project Head Färber, Georg )
• C5 - Bewertungsmethoden zur Bestimmung der Immersiveness von Teleaktionen (Project Head Färber, Berthold )
• C6 - Telepräsenz-Verbindung für Telemedizin und Raumfahrt (Project Head Hirzinger, Gerd )
• C7 - Teilautonomie und multimodale Instruktion zum Transfer von Fertigkeiten (Project Heads Knoll, Alois ;  Schrott, Gerhard )
• C8 - Internet-basierte Übertragung visueller, akustischer und haptischer Information mit geringer Verzögerung (Project Head Steinbach, Eckehard )
• D2 - Entwicklung und Integration eines Demonstrators für multimodale Telepräsenz und Teleaktion (Project Heads Hirzinger, Gerd ;  Schmidt, Günther )
• I01 - Control Methods for Multi-User Telepresence and Telaction Systems - Stability, Performance, Assistance and Co-Presence (Project Head Buss, Martin )
• I02 - Telepresent On-Orbit Servicing (Project Heads Hirzinger, Gerd ;  Walter, Ulrich )
• I03 - New Application Areas of Minimally Invasive, Robotic Surgery using Multimodal Feedback (Project Head Hirzinger, Gerd )
• I04 - Shared Control for Cooperative Tele-Manipulation in Robotic Surgery: Methods, Implementation and Evaluation (Project Heads Bauernschmitt, Robert ;  Knoll, Alois )
• I05 - Telekooperation in einem verteilten telepräsenten Produktionssystem auf Basis eines gemeinsamen multimodalen Arbeitsraums (Project Head Zäh, Michael Friedrich )
• I07 - Modeling Multi-Modal Haptic Perception (Project Head Deml, Barbara )
• M01 - Data Reduction for the Haptic Channel in TPTA Systems with Multiple Degrees of Freedom - Transparency and Stability in Packet Switched Networks (Project Heads Hirche, Sandra ;  Steinbach, Eckehard )
• M02 - Sensorische Fusion und cross-modale Wechselwirkung von multimodalen Wahrnehmungen in Telepräsenz- und VR-Systemen (Project Heads Buss, Martin ;  Färber, Berthold )
• M03 - Location Unbound Virtual Views with a Hybrid Display (Project Heads Diepold, Klaus ;  Färber, Georg )
• M04 - Acoustic Telepresence - Binaural Directional Hearing and Immersive Audio (Project Head Diepold, Klaus )
• M05 - Design und Evaluation of the Human-Robot-Interface (Project Head Färber, Berthold )
• M06 - Transparent Teleinteraction (Project Heads Hirzinger, Gerd ;  Popp, Michael )
• M07 - Application of Contact Models in Multi-User Scenarios in Micro-Assembly and Surgery (Project Heads Reinhart, Gunther ;  Ulbrich, Heinz )
• M09 - Temporal Multimodal Information Processing in the HVA Workspace (Project Heads Hirche, Sandra ;  Müller, Hermann J. ;  Shi, Zhuanghua )
• T01 - Telepresence Based Assembly Operations Using Haptic Devices (Project Head Zäh, Michael Friedrich )
• T02 - Improvement of Road Safety through Haptic Driver Information / Assistance Systems (Project Heads Deml, Barbara ;  Färber, Berthold )
• T04 - Automated, Robot-Assisted Handling of Limp and Deformable Objects (Project Head Knoll, Alois )
• T05 - Haptik von Bedienelementen und Interieurkomponenten im Fahrzeug (Project Heads Hirche, Sandra ;  Peer, Angelika )
• T07 - Gestaltung eines industriell einsetzbaren Telepräsenzsystems für die Präzisions- und Mikromontage am Beispiel der Montage von fluidischen Displays (Project Head Reinhart, Gunther )
• T08 - Miniaturisierte Bildsensoren für medizinische Instrumente (Project Head Knoll, Alois )
• T09 - Elektrotechnik, Signalverarbeitung, Immersives Audio, Richtungshören (Project Head Diepold, Klaus )
• Z - Central Administration (Project Head Buss, Martin )

• Applicant Institution: Technische Universität München (TUM)
• Participating University: Ludwig-Maximilians-Universität München; Universität der Bundeswehr München
• Participating Institution: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR); Standort Oberpfaffenhofen
• Spokespersons: Professor Dr.-Ing. Martin Buss; Professor Dr.-Ing. Georg Färber, until 12/2006