006 Spezielle Computerverfahren
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Facial emotion recognition is the task to classify human emotions in face images. It is a difficult task due to high aleatoric uncertainty and visual ambiguity. A large part of the literature aims to show progress by increasing accuracy on this task, but this ignores the inherent uncertainty and ambiguity in the task. In this paper we show that Bayesian Neural Networks, as approximated using MC-Dropout, MC-DropConnect, or an Ensemble, are able to model the aleatoric uncertainty in facial emotion recognition, and produce output probabilities that are closer to what a human expects. We also show that calibration metrics show strange behaviors for this task, due to the multiple classes that can be considered correct, which motivates future work. We believe our work will motivate other researchers to move away from Classical and into Bayesian Neural Networks.
This paper introduces FaceHaptics, a novel haptic display based on a robot arm attached to a head-mounted virtual reality display. It provides localized, multi-directional and movable haptic cues in the form of wind, warmth, moving and single-point touch events and water spray to dedicated parts of the face not covered by the head-mounted display.The easily extensible system, however, can principally mount any type of compact haptic actuator or object. User study 1 showed that users appreciate the directional resolution of cues, and can judge wind direction well, especially when they move their head and wind direction is adjusted dynamically to compensate for head rotations. Study 2 showed that adding FaceHaptics cues to a VR walkthrough can significantly improve user experience, presence, and emotional responses.
Foreword to the Special Section on the Symposium on Virtual and Augmented Reality 2019 (SVR 2019)
(2020)
Kollaborative Industrieroboter werden für produzierende Unternehmen immer kosteneffizienter. Während diese Systeme für den menschlichen Mitarbeiter eine große Hilfe sein können, stellen sie gleichzeitig ein ernstes Gesundheitsrisiko dar, wenn die zwingend notwendigen Sicherheitsmaßnahmen nur unzureichend umgesetzt werden. Herkömmliche Sicherheitseinrichtungen wie Zäune oder Lichtvorhänge bieten einen guten Schutz, aber solch statische Schutzvorrichtungen sind in neuen, hochdynamischen Arbeitsszenarien problematisch.
Im Forschungsprojekt BeyondSPAI wurde ein Funktionsmuster eines Multisensorsystems zur Absicherung solcher dynamischer Arbeitsszenarien entworfen, implementiert und im Feld getestet. Kern des Systems ist eine robuste optische Materialklassifikation, die mit Hilfe eines intelligenten InGaAs-Kamerasystems Haut von anderen typischen Werkstückoberflächen (z.B. Holz, Metalle od. Kunststoffe) unterscheiden kann. Diese einzigartige Eigenschaft wird genutzt, um menschliche Mitarbeiter zuverlässig zu erkennen, so dass ein konventioneller Roboter in Folge als personenbewusster Cobot arbeiten kann.
Das System ist modular und kann leicht mit weiteren Sensoren verschiedenster Art erweitert werden. Es kann an verschiedene Marken von Industrierobotern angepasst werden und lässt sich schnell an bestehenden Robotersystemen integrieren. Die vier vom System bereitgestellten Sicherheitsausgänge können dazu verwendet werden - abhängig von der durchdrungenen Überwachungszone - entweder eine Warnung auszugeben, die Bewegung des Roboters auf eine sichere Geschwindigkeit zu verlangsamen, oder den Roboter sicher anzuhalten. Sobald alle Zonen wieder als „eindeutig frei von Personen“ identifiziert sind, kann der Roboter wieder beschleunigen, seine ursprüngliche Bewegung wiederaufnehmen und die Arbeit fortsetzen.