Bevægelses-baseret interaktion til professionelle anvendelser

Senest opdateret d. 26/3-2012
Alexandra Instituttet
Resultatkontrakt 2013-2015 under temaerne Informations- og Kommunikationsteknologi og Produktionsteknologi
Karen Johanne Kortbek
Forsknings- og innovationsspecialist, ph.d.

Bevægelses-baseret interaktion er blevet et velkendt fænomen indenfor oplevelsesindustrien (Kinect, Wii og smartphones), men der er nu også behov for viden om at anvende teknologierne i nye professionelle domæner, hvor f.eks. berøringsfri interaktion er vigtig, eller hvor man har brug for anvendelser, der kan være ressourcebesparende, eller give traditionelle produkter øget værdi. Det kan f.eks. være industriel interaktion, interaktion i butikker, forebyggelses­programmer, genoptræning og sport.

Bevægelses-baseret interaktion til professionelle anvendelser
Institut: Alexandra Instituttet A/S
Kontaktperson: Karen Johanne Kortbek

Ny viden og serviceydelser
Bevægelses-baseret interaktion – dette at kroppen i rummet er styrende - er blevet et velkendt fænomen med udbredelsen af spil-maskiner som Kinect, Wii og Smartphones. Vi oplever en stigende efterspørgsel på viden om, hvordan disse teknologier - specielt 3D kamera sporing - kan gøres robuste og udnyttes i nye professionelle domæner, hvor f.eks. berøringsfri interaktion er vigtigt. Det kan f.eks. være industriel interaktion, interaktion i butikker, forebyggelses­programmer, genoptræning, sport samt det oplevelsesøkonomiske område.
Alexandra Instituttet har tidligere udviklet bevægelses-baseret interaktion til det oplevelsesøkonomiske område, så som til læring (Vidensbrønden) samt legende installationer (PIXLDANCE), men der er nu også et behov indenfor andre og mere professionelle områder, så som detailhandel, sundhedssektoren og produktionsindustrien. Her kan en berøringsfri interaktion optimere produktionen, støtte demonstrationer af produkter i butikker, og nye anvendelser af kamera-tracking (f.eks. i surveillance) kan reducere uønskede aktiviteter. Denne resultatkontrakt vil derfor fokusere på at udvikle og formidle viden om bevægelsesbaseret- og rumlig interaktion til nye professionelle anvendelsesområder, hvor de innovative teknikker fra spilområdet udnyttes. De konkrete serviceydelser til dansk erhvervsliv vil derfor være:

  • Rådgivning om teknologier til bevægelses-baseret interaktion samt deres brug.
  • Støtte til udvikling af koncepter, applikationer og professionelle anvendelser, baseret på robuste tracking- og interaktionsplatforme.
  • Støtte til optimering af arbejdsprocesser med behov for berøringsfri interaktion.
  • Hjælpe virksomheder med at give traditionelle produkter mere værdi (f.eks. i banker).
  • Hjælpe sundhedssektoren med at bruge kamera-tracking til bl.a. genoptræning (fysioterapeuter) og motion (forebyggelsesprogrammer).
  • Støtte til multimedie- og gestik baseret kommunikation, f.eks. i designvirksomheder.

Centrale aktiviteter
For at skabe grundlag for anvendelse af den teknologiske platform, er det nødvendigt at afdække realiserbarhed og egnethed samt udvikling af en række avancerede interaktions- og visualiseringsteknologier:

  • 3D kamera-trackingplatform
  • Interaktions-platform til udnyttelse af 3D kamera
  • Mixed Reality (når den virkelige- og digitale verden smelter sammen)
  • Web infrastruktur for bevægelsesbaserede applikationer
  • Positioneringsteknologi med præcision i små indendørs rum

Vi vil udvikle robuste software-baserede værktøjer og løsninger, der integrerer de mest udbredte sensorer til bevægelses-baseret interaktion. Softwarekomponenterne kører på en lang række forskellige platforme såsom mobil, tablet, og computer, og kan anvendes i mange fysiske sammenhænge så som på gulve, borde, og vægge.
Vi vil udvikle et begrebsapparat for bevægelsesbaseret (kinæstetisk) interaktion, der kan udgøre de til desktoppens ”cut, copy, paste”-svarende bevægelses- og gestikbegreber.
Som resultat af denne proces udvikles et antal demonstratorer og softwareredskaber, som efterfølgende testes i forhold til en række relevante brugsscenarier indenfor:

  • Produktdemonstration og styring af apparater: så som navigation, indkøb, offentlig transport, produktvejledning, detailhandel, industri
  • Læring og bevægelse: så som hospitaler, træningscentre, fritidsaktiviteter, biblioteker, skoler, daginstitutioner, aktivitetscentre, wellness

Rationale for indsatsen
Alexandra Instituttet oplever en efterspørgsel fra virksomheder i nye brancher omkring brug af de nye 3D sporingsmuligheder. Men der mangler koncepter og robuste software redskaber til at udvikle de professionelle anvendelser, der kan være ressourcebesparende, eller give traditionelle produkter øget værdi.
Feltets kompleksitet og høje krav om specialviden nødvendiggør udvikling og overførsel af viden fra forskning til anvendelse.
 
Som eksempler på aftagere af  kompetence- og serviceydelser kan nævnes:
Virksomheder i industrien, hvor medarbejderne anvender arbejds- og sikkerhedsudstyr, som besværliggør brugen af traditionelle interaktionsredskaber, og hvor der kan være en risiko for at overføre skidt eller bakterier mellem brugerne eller i omgivelserne. Her er der behov for interaktionsformer, som i stedet benytter kameraer eller sensorer, som muliggør en bevægelses- eller gestik-baseret interaktion (se f.eks. Kinect for xbox).
I detailhandlen kan der arbejdes med andre måder at interagere på, f.eks. med interaktive facadevinduer, som målrettet søger at trække forbipasserende ind i butikken. Eller teknikkerne kan benyttes til at støtte produktdemonstrationer, af produkter der er dyre at have på lager. Dette har f.eks. været foreslået med tøj (ARDresscode), hvor Kinect-baseret interaktion giver nye muligheder (f.eks. AR Magic Mirror).
Interaktive værktøjer til valg, verifikation samt betjening af produkter – teknologien åbner op for skabelse af en helt ny type produktvejledninger og –værktøjer, som brugeren kan anvende interaktivt i sammenhæng med anvendelsen af produktet. Herved opnås et værktøj som i højere grad kan tage højde for brugskonteksten og dermed møde brugeren i en for ham/hende meningsfuld sammenhæng:

  • I forbindelse med indretning – se et nyt møbelbetræk eller nye gardiner i den rigtige sammenhæng.
  • I forbindelse med skiltning – se et skilt, en reklame eller en bilfolie i den rigtige sammenhæng.
  • Vejledning til biler – bilen viser lav oliestand men hvor sidder ’oliedimsen’ henne, og hvad gør man? Her kan en bevægelses-baseret mobil app være særdeles velegnet til at yde vejledning og beslutningsstøtte samt formidle evt. nødvendig kontakt til fagfolk.

I forebyggelses- og genoptræningsdomænet kan der udvikles løsninger, som får hele kroppen i spil, og som motiverer til bevægelse, og verificerer om en øvelse er udført korrekt. Sådanne fysioterapeutiske anvendelser af 3D-kameraer har allerede set dagens lys (f.eks. Visuel genoptræning).
Eksempler fra det oplevelsesøkonomiske område kan være interaktion i museer (f.eks. Mariko Mori) oplevelsesparker (Pixlpark), legepladser, og det offentlige rum.
 
Mulige samarbejdspartnere
Af eksterne samarbejdspartnere kan nævnes Datalogisk Institut, AU, Arkitektskolen Aarhus, samt relevante brancheforeninger og virksomheder.

4 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

Morten Fryland
Fredag d. 11/5-12 kl. 09:35

Vi arbejder selv, i Playground Marketing, aktivt med bl.a. bevægelses-baseret interaktion og Mixed Reality, brugt i et kommercielt formidlingsperspektiv. Dette f.eks. med installationer opsat, under hensigt at skabe opmærksomhed og meningsfuld involvering for kunder til f.eks. messer, i storcentrer, til fodboldkampe, i butikker mv. Et forslag som overstående, modtages derfor selvklart med åbne arme fra vores branche. Dette ikke kun fordi vi rent praktisk vil kunne bruge resultaterne af sådan forskning, til at optimere vores arbejde med og vores viden om feltet. Men også fordi, et sådan projekt, vil kunne være med til at sætte et tiltrængt fokus på mulighederne ved bevægelses-baseret interaktion.
Min vurdering er, at det danske erhvervsliv er klar, om end måske i små skridt, til at tænke i nye baner for hvorledes målgruppen kan involveres i Point Of Sale, samt på andre markedsføringsplatforme, hvor målgruppen er fysisk tilstede. Men med alt nyt kræver det, at nogen tager chancen og er de første til at afprøve det. Et gyldigt forskningsbaseret kortlægning af området, vil derfor uden tvivl stille os ´sælger´ af bevægelses-baseret interaktions løsninger bedre, i overbevisningen af de faktiske muligheder der ligger.
Forslaget får hermed en ’tommel finger op ad’ herfra – med håbet om, at initiativet i fremtiden kan realiseres.

Rene Juel Andersen
Mandag d. 14/5-12 kl. 13:25

Vi henvender os bla. til skoler / dagtilbud og med den viden vi har herfra kan jeg kun opfordre meget til at der forskes og udvikles yderligere i bevægelses-baseret interaktion.
Med de muligheder der er for at hjælpe dagtilbud med at gøre børnene "FØRskoleparate" og mulighederne for at understøtte at de leger deres læring ind, mener jeg kun vi er i begyndelsen af den rejse som har åbnet sig. Der er så mange fokusområder som pædagogerne har der kan støttes med disse virtuelle muligheder og samtidig give pædagogerne langt flere muligheder i hverdagen som de kan benytte sig af.
Skolerne har ligeledes deres udfordringer at tage hånd om, det være sig i SFO regi og alm. skolegang. Da bevægelse jo selvsagt giver noget mere motion end placeringen foran PC skærmen er der på flere områder gevinster at hente, så i takt med at indlæringsnivau stiger med alderen i forhold til brugen af vidensbrønden, stiger mulighederne også for at lave Læring/lege der understøtter netop bevægelsen. Der er jo stadig en del drenge med "krudt i enden" som kan beskæftiges/undervises herpå og dermed tages bråden af det forstyrende i drengenes til tider meget høje aktivitetsniveau/energiniveau
Der er helt sikkert mange flere gode argumenter for at fortsætte den målrettede udvikling i bevægelses-baseret interaktion, men jeg vil gerne give udtryk for vigtigheden af også at have de mindste med i fokuseringen på de muligheder her forefindes.
Så held og lykke med det videre arbejde.

pbak
Mandag d. 14/5-12 kl. 15:05

Jeg kan kun støtte de 2 tidligere kommentarer. Så sent som i dag har vi her på stedet haft besøg af 18 meget interessede pædagoger fra de lokale daginstituioner. I forvejen havde de hørt fra andre kollegaer, der tidligere havde deltaget i forløbet, hørt om vores forsøg med bevægelsesbaseret interaktion. De var meget begejstrede for mulighederne. I mange læringssituationer vil bevægelses-baseret interaktion kunne tilføje helt nye muligheder for læring. Med de store brugerflader som projektion på fx et gulv giver mulighed for, åbner vi for nye muligheder for kollaborativ læring.

Jørgen Jakob Friis
Tirsdag d. 15/5-12 kl. 08:19

Jeg vil også gerne give mit besyv med. Først en længere beskrivelse af, hvad vi laver, som bevæggrund for hvorfor det her er et godt forslag.

Det sundhedsvidenskabelige og det tekniske fakultet på Syddansk Universitet har gennem de seneste år udviklet en velfærdsteknologisk ingeniørløsning, og et kommisorium der beskriver et nært og formaliseret samarbejde mellem Mærsk McKinney Møller Instituttet (MMMI) og Institut for Idræt og Biomekanik (IOB) er i den forbindelse netop blevet frigivet.
Dette samarbejde vil komme til at dreje sig om udvikling af nye typer af trænings- og rehabiliterings teknologier samt test af disses betydning for kvantitet og kvalitet af fysisk aktivitet. Dermed sikres den videnskabelige evidens af den teknologiinitierede aktivitet, hvilket igen kan hjælpe til at målrette udviklingen af træningsteknologierne. I praksis vil det foregå i et nært samarbejde mellem MMMI’s forskere inden for kunstig intelligens, sensorer, automation samt robotteknologi og IOB’s forskere inden for biomekanik, fysioterapi, kiropraktik, muskelfysiologi, bevægelse og samfund, leg, motivation samt menneske-teknologi interaktion.
Eksempler på konkrete projekter har indtil videre omfattet udviklingen og test af en række lavpraktiske sensorer til opsamling af kvantitative og kvalitative måledata, en hospitalsseng med motoriseret støtte for portøren samt en biceps/triceps trænings maskine med semi-adaptiv belastningsstyring, der har til formål at skabe samme motivationsmæssige effekt som en menneskelig træningspartner.
Ud over disse meget konkrete typer af teknologier bygges der pt. et nyt domicil for IOB på SDU’s hovedcampus i Odense, hvor der bliver afsat store arealer til bevægelseslaboratorier. Herunder et tre etagers indendørs Active Living Lab og et omfattende udendørs ditto. De meget lovende resultateter fra de ovenfor nævnte aktiviteter vil blive suppleret af eksperimenter, hvor effekten af forskellige interaktive omgivelser skal måles i forbindelse med kvalitet og kvantitet for fysisk aktivitet. Med et forventet besøgstal på over 100.000 personer med vidt forskellige bevægelses- og træningsbehov forventes det at kunne opsamle væsentlige data som kan afdække hvilke faktorer, der gør os fysisk aktive.
Til arbejdet med at udvikle disse prototyper er det essentielt at vi kan inddrage viden der kan supplere det, der findes i den nævnte samarbejdskonstellation, og her vil de aktiviteter som er nævnt i dette oplæg være overordentligt anvendelige. Især viden inden for design af web-infrastruktur til back-office delen af træningssystemer, samt konkret teknologi-menneske interaktion med fokus på medier af forskellige karakter vil kunne støtte udviklingen og udbredelsen af nye prototyper hos IOB/MMMI.
Det skal nævnes at inspirationen til mange af de ønskede opstillinger opsamles hos IOB’s og MMMI’s tætte samarbejde med patientorganisationer, regionale og kommunale behandlingssteder samt private virksomheder der opererer inden for behandling, træning og rehabilitering.
Resultaterne af arbejdet bliver kommunikeret bredt ud til interesserede erhvervspartnere og andre interessenter gennem det gratis initiativ www.activelivingtechnologies.dk.
Der pågår for tiden forskning inden for 3D-accelerometre / sensorer, telemedicin, træningsmonitorering, mediebårne sociale relationer og menneske-teknologi interaktion i en kontekst af fysisk træning. Et arbejde fra Alexandras side som vil støtte udviklingen af en fælles begrebsdannelse og en ensretning af data snitflader til back-office systemer der understøtter udvikling af sådanne systemer vil være en stor hjælp for at kunne undgå dobbeltarbejde i mange udviklingsprojekter, som pt er i gang rundt omkring i Danmark.
Derfor kan vi kun støtte op om behovet for de aktiviteter der er beskrevet i dette oplæg.