UFO

Einsatz neUrophysiologischer Schnittstellen und taktil unterstützter virtueller Realität zur Förderung von beruflicher InklusiOn

Das UFO Projekt unterstützt die Interpretation emotionaler Zustände

Die gleichberechtigte berufliche Teilhabe von Menschen mit besonderen Förderbedarfen (z. B. Menschen im Autismus-Spektrum oder mit Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom) bereichert die Zusammenarbeit durch vielfältige Perspektiven und Stärken. Schwierigkeiten im sozialen Miteinander führen jedoch oft trotz hoher kognitiver Fähigkeiten zum Scheitern beruflicher Lebensentwürfe. Innovative technikgestützte Trainingsmaßnahmen können an dieser Stelle präventiv ansetzen und interpersonale Kompetenzen durch Lernerfahrungen in einem geschützten Setting stärken. UFO entwickelt darum einen immersiven multimodalen Innovations-, Entwicklungs- und Erfahrungsraum, in welchem emotionale Erlebnisqualitäten und regulative Strategien in der Interaktion mit pädagogischen Agenten mittels VR, Neurosensoren und taktiler Aktuatoren erfahrbar werden. Die Funktionalität der entwickelten Infrastruktur wird unter alltagstauglichen Bedingungen erprobt und der Transfer in realitätsnahe Umgebungen vorbereitet. Die Technologie besitzt damit hohes gesellschaftliches Anwendungspotenzial.

Das Ziel des Projekts UFO besteht darin, berufliche Teilhabe bei sozio-emotionalen Unterstützungsbedarfen zu sichern und dazu gezielt Kompetenzen in der Wahrnehmung und Interpretation emotionaler Befindlichkeiten aufzubauen. Im Konsortium wird ein neuartiges Trainingssystem entwickelt, das Hirnsignale erfasst und abgeleitete emotionale Zustände in spürbare Sinneswahrnehmungen umwandelt. Diese werden durch eine taktile Ausgabe „erfühlbar“ gemacht und ermöglichen es, Befindlichkeiten des Gegenübers zu verstehen. Eine virtuelle Umgebung bietet einen sicheren Trainingsraum, der die Bedürfnisse der Zielgruppe passgenau unterstützen kann. Der Ansatz trägt zur gesellschaftlichen Sensibilisierung bei, fördert Empathie und gegenseitiges Verständnis.

 

NIRx fNIRS (funktionelle diffuse Nah-Infrarot Spektroskopie)/EEG-Kappe, welche passive EEG-Elektroden nutzt
NIRx fNIRS (funktionelle diffuse Nah-Infrarot Spektroskopie)/EEG-Kappe, welche passive EEG-Elektroden nutzt

Die technische Innovation des Projekts liegt darin, eine „taktile Sinneserweiterung“ zu schaffen, die Befindlichkeiten erlebbar macht. In allen Phasen der Technikentwicklung nimmt die spätere Zielgruppe eine aktive Rolle ein, um eine wirksame Unterstützung im beruflichen Alltag sicherzustellen.

UFO wird als offene und modulare Infrastruktur bestehend aus Wearables und Software konzipiert, damit Menschen mit sozio-emotionalen Einschränkungen Unterstützung im Alltag erfahren (s. Abbildung 1). Die modularen Komponenten werden als „open source“ veröffentlicht und sollen auch für projekt-externe Entwicklungen zur Verfügung stehen.

Sensovo
  • Trägersystem mit taktilen Aktuatoren
  • dient zur Übermittlung von Informationen emotionaler Zustände
  • Kodierung / Individualisierung der übermittelten Informationen
  • Schnittstellen zur Datenübertragung und zur Kommunikation
Abbildung 1 von der Projekt Antrag. Modulare Implementierung der generischen Komponenten in das Gesamtsystem.
Abbildung 1: Modulare Implementierung der generischen Komponenten in das Gesamtsystem.

Publikationen

Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem Projektkontext
  • coming soon
An das Projekt anknüpfende Promotionsvorhaben
  • Evelyn Hoffarth: Analyse neurodiverser Lernerfahrungen mit Eye Tracking in virtueller Realität (Arbeitstitel)

Aufgabenbereich

 

Verbundpartner*innen

Aufgabe im Projekt

Rolle in Umsetzungskette

Universität Stuttgart (LLiS, BPT, IAT)

  • Anforderungsanalyse & Zielgruppenpartizipation

  • Ableitung & Entwicklung    virtueller Szenarien

  • Projektmanagement,    Transfer in Living Labs

  • Forschung (Studiendurchführung, Wissenschaftliche Evaluationen und Publikationen)

NIRx Medizintechnik GmbH

  • Entwicklung neurophysio-logischer Schnittstellen(-integration), Maschinelles Lernen & Signalanalyse

  • Hard-, Softwareentwicklung

Sensovo GmbH

  • Entwicklung taktiler Wearables aus benutzerfreundlichem Trägermaterial

  • Software für relevante taktile Aktuatoren

  • Hard-, Softwareentwicklung

Auticon GmbH

  • Anforderungsdefinition & ableiten virtueller Szenarien auf Basis von Erfahrungen aus dem Coaching von Consultants im AS

  • Anwendung

Fraunhofer-Institut (IAO)

  • Evaluation, Transfersicherung und Zukunftskonzepte

  • Forschung

 

Laufzeit

09/2021 - 08/2024

Projektförderung

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit Projektträger VDI-VDE-IT im Rahmen des Förderschwerpunkts "Interaktive Systeme in virtuellen und realen Räumen - Innovative Technologien für die digitale Gesellschaft" gefördert.

UFO - Aktuelle Meldungen


UFO - Kontakte bei LLiS

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Maria Wirzberger

Jun.-Prof. Dr. rer. nat.

Professorin für Lehren und Lernen mit intelligenten Systemen | Sprecherin des Stuttgart Research Focus IRIS | Co-Direktorin der AI Software Academy

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Laura Bareiß

B.A.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin in den Projekten "UFO" und "IKILeUS"

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