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Photo von Heinz Wörn

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Heinz Wörn

Professor im Ruhestand
Tel.: +49 721 608-44006
Fax: +49 721 608-47141
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Zur Person

Professor Wörn studierte Elektrotechnik an der Universität Stuttgart und promovierte dort am Institut für Werkzeugmaschinen mit seiner Arbeit zu dem Thema "Mehrprozessorsteuerungssystem für Werkzeugmaschinen mit standartisierten Schnittstellen". Im Anschluss arbeitete er bei KUKA Schweißanlagen und Roboter GmbH, wo er eine leitende Stellung in Forschung und Entwicklung inne hatte. Professor Wörn ist ein international anerkannter Experte für Roboter und Automation. Seine Erfahrung umfasst Roboteranwendungen, Robotersteuerungen und Sensoren für Roboter, sowie deren Programmmierung und Simulation. Seit 1997 leitet er das Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik der Universität Karlsruhe als Professor für "Komplexe Systeme in Automation und Robotik".


  • Planung, Programmierung, Steuerung, Diagnose und Sensorsysteme für Industrieroboter
  • Autonome, mobile Roboter, Mikroroboter, Serviceroboter, Teleroboter, Autonome Fahrzeuge
  • Planung und Simulation von Anlagen und Fabriken
  • Roboter- und sensorgestützte Chirurgie
  • Mikromontage
  • Modellierung komplexer Systeme in Produktion und Medizin

A Haptic Display for Tactile and Kinesthetic Feedback in a CHAI 3D Palpation Training Scenario

AutorJan Hergenhan, Jacqueline Rutschke, Michael Uhl, Stefan Escaida Navarro, Björn Hein, Heinz Wörn
Veröffentlicht in2015 IEEE Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2015)
KurzfassungRobot-assisted minimally invasive surgery generally prevents the use of an important diagnostic tool in medicine: palpation. There are various approaches to re-establish the haptic feedback for the surgeon, including tactile displays and haptic input devices. We present a novel haptic display that features seven pins mounted on compression springs that can be pre-loaded with servo motors. Each pin has a stroke of 10mm and a maximum counterforce of 1.1N. An additional force of 0.7N per pin can be applied with the motors. This technique allows for simultaneous stimulation of kinesthetic as well as tactile perception. The control of the haptic display has been implemented in the open-source haptics library CHAI~3D. We extended the framework with a multi interaction point tool to represent the hardware. This eventually lead to a palpation training program where bodies with multiple adjustable parameters encapsulated in a virtual soft tissue can be simulated. We evaluated this software in a user study with 15~participants in order to demonstrate the usability of the haptic display. With 90% of successful hits, we are confident that sensible haptic feedback can be generated with the presented device. Furthermore, we are currently extending the scope of the haptic display to make use of a novel capacitive tactile proximity sensor in exploration scenarios.
Bibtex@inproceedings{ ipr_1170857550, author = "{Jan Hergenhan and Jacqueline Rutschke and Michael Uhl and Stefan Escaida Navarro and Bj{{\"o}}rn Hein and Heinz W{{\"o}}rn}", title = "{A Haptic Display for Tactile and Kinesthetic Feedback in a CHAI 3D Palpation Training Scenario}", year = "2015", booktitle = "{2015 IEEE Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2015)}", pages = "291--296", }
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