Virtuelle Realität: Roboterkamera mit Oculus Rift fernsteuern

An der University of Pennsylvania wird mit DORA („Dexterous Observational Roving Automaton“) an einer Robotik-Plattform gearbeitet, die Benutzern aus der Ferne ein authentisches Gefühl geben soll, sich an einem anderen Ort zu befinden. Dafür sorgt vor allem die Head-Tracking-Steuerung einer Kamera mittels Oculus Rift.

Mithilfe der Sensoren der VR-Brille werden die Lage- und Tiefeninformationen des Kopfes ermittelt und die erfassten Positionsdaten per Funk an den Roboter übermittelt, wo Mikrocontroller auf Arduino- und Intel-Edison-Basis diese weiterverarbeiten. Darüber lässt sich dann der Sichtbereich der beweglichen und auf Schienen gelagerten Kamera steuern.

Die 3D-Kamera arbeitet derzeit mit 976 × 582 Bildpunkten bei 30 FPS, jedoch ist zu erwarten, dass zukünftige Prototypen abseits von Budget-Berücksichtigungen eine bessere Bildqualität anpeilen. Neben der visuellen Darstellung dürfen für ein immersives Erlebnis auch die akustischen Reize der Umwelt nicht fehlen, weswegen das System auch Audio-Übertragung einsetzt.

Gesteuert werden kann der DORA-Roboter auf eine Distanz von etwa sieben Kilometer bei Sichtverbindung. Ein Hauptproblem ist dabei aktuell noch die Latenz, welche nicht nur von der drahtlosen Datenübermittlung, sondern auch von den mechanischen Antriebselementen ausgeht. Bei „typischer Verwendung“ soll eine Verzögerung von 70 Millisekunden gemessen worden sein.

Für die künftig per WLAN oder Mobilfunk angedachte Steuerung ist mit einem weiteren Anstieg der Latenz zu rechnen, allerdings erwarten die Ingenieure durch infrastrukturelle Verbesserungen in diesen Bereichen eine Relativierung des Effekts. Auch soll die Latenz sich nicht übermäßig auf mögliches Auftreten von Übelkeit oder Schwindelgefühl auswirken, wie es bei VR-Nutzung häufig der Fall ist: Derartige Symptome seien unter fünfzig Probanden lediglich bei drei Testpersonen aufgetreten.

Abseits von fahrenden Bildschirmen mit integrierter Kamera, wie sie beispielsweise der Hersteller iRobot anbietet, sind derart immersive Telepresence-Systeme eher im High-Tech-Bereich von Militär und Raumfahrt und nicht für Endkunden anzutreffen. Das DORA-Projekt könnte unter Nutzung vergleichsweise günstiger Bauteile und einer erschwinglichen VR-Lösung wie der Oculus Rift das Erlebnis jedoch auch einem breiteren Publikum zugänglich machen.

Als vornehmliche Anwendungsbereiche werden unter anderem der Sightseeing-Einsatz in Natur und Museen oder die Verwendung als Hilfsmittel bei Rettungskräften genannt, jedoch erwägen die Macher auch eine Crowdfunding-Kampagne, was DORA für den Massenmarkt zugänglich machen könnte. Gegenüber Popular Science hatte einer der Mitentwickler kürzlich verlautet, dass das System bei ausreichender Unterstützung in etwa zwei Jahren bei einem Stückpreis von rund 2.000 US-Dollar marktreif sein könne.