Open Source Device zur Sensorischen Substitution
Das “Unfolding Space” Projekt beschäftigte sich mit Sensorischer Substitution, bei der die Funktion eines Sinnes durch Stimulation eines anderen Sinnes übernommen (substituiert) wird. Heraus kam ein Prototyp, der das 3D-Bild einer speziellen Kamera als Vibrationsmuster auf dem Handrücken anzeigt.
Blinde Menschen können dadurch den taktilen Sinn der Hand nutzen, um die Tiefe des sie umgebenden Raumes zu erspüren bzw. zu sehen.
Forschung
Das Projekt entstand im Rahmen einer Bachelor Thesis, hat dadurch eine wissenschaftliche Basis und kann zur weiteren Erforschung kognitiver Vorgänge beitragen.
Design
Entwickelt und gestaltet mit Methoden des Interaction Designs und des Rapid Prototyping ist der Prototyp benutzerfreundlich und einfach zu erlernen.
Open Source
Das Projekt wurde unter CC-BY veröffentlicht.
Die Nutzung und Weiterentwicklung ist ausdrücklich erwünscht, um die Potentiale der Arbeit zu nutzen.
Low Budget
Mit Herstellungskosten von weniger als 500€ ist der Prototyp günstiger als die meisten Devices zur Sensorischen Substitution.
Hintergründe
Funktionsweise
Der Prototyp projiziert dreidimensionale Bildinformationen, die von einer Tiefenkamera generiert wurden, als Vibrationsmuster auf den Handrücken. Der Ort einer Vibration stellt die relative Lage eines Objektes im Raum dar, die Stärke der Vibration repräsentiert deren Entfernung.
Wissenschaftlicher Hintergrund
Das theoretische Rückgrat des Projekts bildet die Sensorische Substitution. Ein Phänomen, bei dem die Funktion einer fehlenden oder defekten Sinnesmodalität durch Stimulation einer anderen – in diesem Fall der taktilen – ersetzt (substituiert) wird. Zu Beginn des Substitutionsprozesses müssen diese neuen Stimulationen noch durch Analyse der taktilen Reize aktiv interpretiert werden. Doch mit ein wenig Training kann diese visuell-ähnliche Information schließlich implizit verstanden und unterbewusst verarbeitet werden. Die Nutzer*innen beginnen dann den Raum vor ihnen zu sehen.
Motivation
Für die Wissenschaft ist die Sensorische Substitution keineswegs neu: Schon seit über 50 Jahren wird sie intensiv erforscht. Dennoch macht sie sich auch heute nahezu keine Person zur Kompensation ihrer Sehschwäche zunutze. Alle Versuche das Konzept als Produkt umzusetzen wurden vom Markt nicht angenommen.
Prozess
Um die gesetzten Ziele zu erreichen war der Designprozess offen und praktisch angelegt: durch Methoden des Interaction Designs und des Rapid Prototypings wurden früh Funktionsmodelle gebaut, die in der Praxis intensiv auf bestimmte Kriterien hin getestet werden konnten. Ein besonderes Augenmerk lag darauf, die Produktionskosten des Devices so niedrig wie möglich zu halten (sie belaufen sich nun auf unter 500 €) und Arbeitsmaterial und Code unter CC-BY Lizenz zu veröffentlichen.
Auszeichnungen
1. Platz beim Kölner Design Preis / Toby E. Rodes Award 2018
“Der „Kölner Design Preis“ wurde 2018 zum 11. Mal vergeben und erstmals von der Neumann-Hug SA, der Bewahrerin der Estate Toby E. Rodes ausgelobt. Der Preis gehört zu den begehrtesten Auszeichnungen für junge Designabsolventen und würdigt seit diesem Jahr das Leben des deutsch-amerikanischen Gestalters Toby E. Rodes. Prämiert wurden herausragende Abschlussarbeiten von Designstudiengängen an Kölner Hochschulen. Der Award ist damit ein wichtiger Beitrag zur Förderung des Designnachwuchses und zur weiteren Profilbildung Kölns als Designstandort. Die Ausstellung im MAKK umfasst die Arbeiten der Preisträger und aller Nominierten und läuft bis zum 18. November 2018.”
„Mit ‚Unfolding Space‘ zeichnet die Jury ein Projekt aus, das hinsichtlich Idee, Entwurf und Umsetzung vorbildlich und bestechend ist. Jakob Kilian präsentiert mit dem Handschuh nicht nur einen voll funktionsfähigen Prototypen, sondern zeigt auch auf, wie die Kosten für ein solches Produkt zukünftig um ein Vielfaches reduziert werden können“
2018 gewann Unfolding Space den Kölner Design Preis, der jedes Jahr die besten Abschlussarbeiten der Kölner Design Hochschulen ehrt.
Mehr Informationen auf der Website des Kölner Design Preises
HackadayPrize 2019 - Honorable Mention (Bestes Konzept)
“Weltweiter Hardware Design Wettbewerb mit Fokus auf Produktentwicklung.”
Ausgetragen von Supply Frame ehrt der HackadayPrize jährlich innovative Projekte, die auf Hackaday.io – einer Platform zum Austausch über Hacking und Bastel-Projekte – hochgeladen wurden. Die Projekte müssen OpenSource und gut dokumentiert sein, häufig werden Anleitungen zum Nachbau mit hochgeladen.
An der Preisverleihung im November 2019 erhielt Unfolding Space eine “Honorable Mention” in der Kategorie “Bestes Konzept”.
Mehr Informationen auf der Website des HackadayPrizes
Golden Pin Concept Design Award 2019 - Design Mark Winner
“Der 1981 erstmals vergebene Golden Pin Design Award gilt als die einflussreichste und renommierteste Design Ehrung in der chinesischsprachigen Welt.
Der Golden Pin Concept Design Award zielt auf Projekte und Produkte ab, welche noch nicht die Serienproduktion erreicht haben oder auf dem Markt erschienen sind. Der Award bringt fortschrittliche Design Konzepte aus der ganzen Welt zusammen und kreiert eine Platform für zukünftige Innovationen im Design.”
Beim Golden Pin Concept Design Award wurde das Projekt mit einem “Design Mark” ausgezeichnet und schaffte es in die letzte Runde der “Best Design Winners”. Die Preisverleihung fand im Dezember 2019 statt.
Mehr Informationen auf der Website des Golden Pin Awards
"Besondere Anerkennung" beim Lucky Strike Junior Designer Award 2018
“Seit 1992 zeichnet die Raymond Loewy Foundation jedes Jahr den begabtesten Designnachwuchs des Landes mit dem Lucky Strike Junior Designer Award aus. Dabei legt die Jury großen Wert auf die gesellschaftliche Relevanz, die Zukunftsfähigkeit sowie Innovationskraft der Projekte.
Der Preis ist mit insgesamt 10.000 Euro dotiert und wird seit 2015 in den vier Kategorien „Produkt & Industrie“, „Kommunikation und Medien“, „Mode & Material“, „Konzept & Prozess“ vergeben. Seit 2017 lobt die Stiftung zusätzlich einen Sonderpreis für Young Professionals aus.
Durch ihre kontinuierliche Arbeit mit dem Nachwuchspreis seit über 25 Jahren trägt die Raymond Loewy Foundation zur Steigerung des Leistungs- und Qualitätsniveaus an deutschen Design-Hochschulen bei. Die Auszeichnung gilt mittlerweile als anerkannte Eintrittskarte in die Design-Profession und die Preisverleihung des Awards verschafft dem Design-Nachwuchs ein Forum, um Netzwerke in die Designbranche zu knüpfen.”
Die Preisverleihung fand am Samstag, den 24. November 2018 im stilwerk in Hamburg statt. Zusammmen mit 20 anderen Absolvent*innen erhielt das Projekt eine “Besondere Anerkennung”.
Mehr Informationen auf der Website des Lucky Strike Awards.
Presse
- 26.10.18 – Deutschlandfunk: Kölner Design Preis | Auszeichung für „sehenden“ Handschuh
- 26.10.18 – Deutschlandfunk Nova: Student entwickelt sehenden Handschuh
- 26.10.18 – Informationsdienst Wissenschaft: Kölner Design Preis 2018: Erster und dritter Platz für KISD-Absolventen
- 26.10.18 – WDR Kultur: Kölner Designpreis für Sehhilfe
- 26.10.18 – MeineSüdstadt: Kölner Design Preis geht in die Südstadt
- 05.11.18 – barrierefrei bauen:Kölner Designpreis geht an “Unfolding Space”
- 17.11.18 – Koelncampus: Ein Handschuh für mehr Inklusion
- 01.12.18 – handicap.life: Mit den Händen sehen – das Projekt Unfolding Space
- 18.03.19 – Beitrag in der Sendung “Lokalzeit” des WDR
- 14.09.19 – Designboom: Unfolding space by jakob kilian lets the visually impaired ‘see’ with their hands
- 14.09.19 – Hackster.io: Unfolding Space Allows the Blind to See with Their Hands
- 18.09.19 – 36kr.com: 戴上这个手套，视障人士就能「用手看见」了
- 25.09.19 – ifeng.com: 创新前沿 | “橙汁杯子橙皮做”等三个创新案例
- 26.09.19 – gulf365.co:فيديو-صور| “jakob kilian” يتيح لضعاف البصر رؤية الأشياء بأيديهم
Ein Dank für Unterstützung
Unfolding Space startete 2018 als Bachelor Thesis und wird seither auch hauptsächlich von mir weiter entwickelt. Auf diesem Weg erhielt ich jedoch von vielen Menschen Unterstützung in Form von Ratschlägen, Diskussionen, Anregungen aber auch konkrete Hilfe in Code-Fragen, in der Produktion der Dokumentation und der Videos, beim Schreiben von Forschungsanträgen und durch Leihgabe und Bereitstellung von Hardware.
Diesen möchte ich an dieser Stelle ausdrücklich danken. Ein paar seien dabei namentlich erwähnt:
Tim Becker, Matthias Krauß, Eduard Paal, Johanna Warchol, Marco Reitano, Brandon Gilles, Niklas Isselburg, Dmitry Kuznetsov, Sebastian Miller, Sören Stirn, Ronnie Balcazar, …
Hardware Support wurde mir zudem gewährt durch:
Material & Updates
Die komplette Arbeit ist unter der CC-BY Lizenz (Namensnennung) veröffentlicht, um andere Entwickler*innen und Designer*innen zu inspirieren, die Idee fortzuführen und das Konzept auf diesem Wege so vielen Menschen wie möglich zur Verfügung stellen zu können. Im folgenden Abschnitt findest Du eine Übersicht des Materials.
Falls Du weitere Informationen benötigst oder Fragen an mich hast, kontaktiere mich gerne!
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Thesis und Projekt im Allgemeinen
BA Thesis
Die theoretische Arbeit um Thema "Sensorische Plastizität" und die Dokumentation der praktischen Arbeit sind auf researchgate.net einsehbar.
Text-Paket (1 MB)
In diesem Paket findest Du Textmaterial, wie Kurzbeschreibungen und Hintergrundtexte in Englischer und Deutscher Sprache.
Bilder-Paket (140 MB)
In diesem Paket findest Du hochauflösende Bilder des Prototypen und des Prozesses, welche ebenfalls unter Namensnennung frei verwendet werden können.
Technische Details und Projektforschritt
Code auf Github.com
Die aktuelle Version des Prototypen läuft bereits auf einem am Oberarm getragenen Mini-Computer (Raspberry Pi), welcher die Verarbeitung der Kamerabilder und das Ansteuern der Motoren übernimmt. Der Code ist Open Source auf Github verfügbar.
Files, Logs und Instructions auf Hackaday.io
Project Logs über den Projektverlauf, Schemata, Bauanleitungen, Dateien für 3D Druck und die Erstellung der PCB und vieles weitere findest Du auf meiner Projektseite auf Hackaday.io
Kontakt
Momentan studiere ich weiter Integrated Design als Master (KISD, Köln) und arbeite freiberuflich.
Trete gerne per Mail, über Hackaday.io, über Github.com in Kontakt oder besuche mein Portfolio.
