Neuland

Sprechende Hände

Wie die Ausgründung des KIT Kinemic GmbH mit Gestensteuerungssoftware Industrieprozesse revolutionieren will.

Was vor 20 Jahren in Science-Fiction-Filmen noch als Zukunftsvision galt, ist heute Realität: Datenbrillen, auf denen sich virtuelle Grafiken ins Sichtfeld des Nutzers einblenden lassen, sind allgegenwärtig und haben zwischenzeitlich auch den Weg in die Industriehallen gefunden. Mithilfe sogenannter Augmented-Reality-Anwendungen können Mechaniker beispielsweise Montage- oder Reparaturanleitungen aufrufen, ohne sich dafür von ihrem Arbeitsplatz entfernen zu müssen. Die Steuerung der Brille über kleine Tasten an der Seite ist jedoch problematisch, insbesondere wenn Nutzer bei der Arbeit in Reinräumen, beim Umgang mit gefährlichen Werkstoffen oder in extremen Umgebungen Handschuhe tragen müssen. Eine Alternative stellt zwar die Sprachsteuerung dar, allerdings ist diese aufgrund von Umgebungsgeräuschen oder Datensicherheitsaspekten oft nicht möglich.

Genau hier setzt Kinemic an. Das im März 2016 gegründete Spin-off des KIT ermöglicht eine neue Form der freihändigen Mensch-Computer-Interaktion durch Wearable-basierte Gestensteuerungssoftware. Über die Bewegungssensoren einer Smartwatch oder eines intelligenten Armbands werden die Drehrate und die Beschleunigung des Handgelenks erfasst. Ein intelligenter Algorithmus erkennt, ob bzw. welche Geste ausgeführt wurde und erteilt den entsprechenden Befehl. „Mit Wischbewegungen kann sich der Nutzer durch Menüs navigieren, das Drehen der Hand steht beispielsweise für Enter. Was genau welche Geste bedeutet, können Kunden selbst bestimmen“, so Geschäftsführer Dr. Christoph Amma, der mit seiner Promotion ein wichtiges Element der Kinemic-Software schuf: Ein Air-Writing-System, das es ermöglicht, Buchstaben in die Luft zu schreiben und sie vom Computer digitalisieren zu lassen. Gemeinsam mit Marcus Georgi, Fabian Winnen und Tomt Lenz wurde dann im März 2016 Kinemic gegründet.

„Bei den meisten Leuten macht es ‚Klick’ wenn sie unsere Software ausprobieren konnten und merken: Das funktioniert ja richtig gut! Dann kommen immer sehr viele Ideen, welche Prozesse man eigentlich besser bedienen könnte.“

Dr. Christoph Amma

Freilich ist die Idee der Gestensteuerung in Zeiten von Industrie 4.0 keine neue. Doch das Team von Kinemic hat eine neue Lösung gefunden: Andere Systeme basieren auf kamerabasierter Gestensteuerung. Dabei ist die Kamera allerdings fest an einem Ort installiert, wodurch es nicht möglich ist, sich frei im Raum zu bewegen. „Unser Ansatz ermöglicht dagegen eine problemlose Integration in den Arbeitsablauf“, erklärt Lenz. „Ein klarer Nutzungsfortschritt, wodurch sich Prozesse noch effizienter und komfortabler gestalten lassen.“ Die Hand ersetzt Computermaus und Tastatur. Gesten statt Klicks. Anwender, die beispielsweise mit Checklisten arbeiten, müssen nun nicht mehr nach jedem Arbeitsschritt zu einem Terminal laufen, sondern können bequem mit einer Geste bestätigen.

Erstmals der Öffentlichkeit präsentiert haben die Gründer ihre Technologie im Rahmen der CeBIT 2016, bei der sich mit Angela Merkel prominenter Besuch am Stand einstellte. Nicht nur die Bundeskanzlerin war interessiert, auch zahlreiche Pilotkunden wurden auf das junge Start-up aufmerksam. Um Kunden auch die Erstellung individueller Lösungen zu ermöglichen, plant Kinemic für 2017 die Veröffentlichung eines Software Development Kits (SDK). Dabei wollen sie ihren Nutzern ein Set an Gesten zu Verfügung stellen, das jederzeit ergänzt und dem individuellen Einsatzgebiet angepasst werden kann. „Wir stehen den Kunden dann als Berater und Usability-Experten zur Verfügung“, so Lenz.

Video

Dr. Christoph Amma im Interview

Kinemic-Gründer Dr. Christoph Amma im Gespräch zu Kundenprojekten und Einsatzszenarien

1. Die Software von Kinemic wird im industriellen Bereich bereits von einigen Kunden genutzt – etwa von SEW Eurodrive, Zeppelin Systems oder Konica Minolta. Welche Use-Cases liegen diesen Kundenprojekten zugrunde?

Die Anwendungen sind teilweise sehr verschieden. Bei den genannten Kunden geht es von der Fernsteuerung teilautonomer Roboter in der Kommissionierung, hin zur berührungslosen Bedienung von Computern in der Nahrungsmittelindustrie bis zur zukünftigen Bedienung kollaborativer Arbeitsplätze in Büros und Meetings. Ein weiteres wichtiges Anwendungsszenario ist die Bedienung von Smartglasses, beispielsweise in der Instandhaltung, hier arbeiten wir gerade im Rahmen eines Accelerator-Programms mit der Deutschen Bahn zusammen.

2. Auf der Consumer Electronics Show 2016 präsentierte Kinemic gemeinsam mit dem Schreibgerätehersteller Stabilo den Digitalstift „Digipen“, der Handschrift erkennt und diese als digitalen Text auf einen Computer oder ein mobiles Gerät überträgt. Was unterscheidet diesen Stift von anderen Digitalstiften und wie sehen mögliche Einsatzszenarien aus?

Es gibt bereits einige ähnliche Produkte am Markt, diese funktionieren allerdings alle nur mit speziell bedrucktem Papier, welches sich die Hersteller natürlich teuer bezahlen lassen. Der Stabilo Digipen dagegen funktioniert mit jedem Papier. Möglich wird das durch die verbaute Bewegungssensorik in Verbindung mit unserer weltweit einmaligen Software zur Erkennung von Schrift mittels dieser Sensorik.

Der Digipen im Video

3. Kinemic bietet Neukunden zum Einstieg ein Evaluation Package mit Sensorarmbändern und einem Rasperry Pi 3 mit ihrer Software. Darüber hinaus stehen die Kinemic-Mitarbeiter auch als Berater zur Seite. Wie sieht die Zusammenarbeit konkret aus?

Der Kunde kennt seine Anwendung und weiß am besten, wo ihm der Schuh drückt und wo, durch eine vereinfachte Bedienung mit Gesten, für ihn ein Mehrwert entsteht. Wir unterstützen dann beratend, wie man ein traditionelles Interface oder einen Prozess auf die Bedienung mit Gesten umstellt. Diese Expertise ist beim Kunden typischerweise nicht vorhanden, hier können wir mit unserer jahrelangen Erfahrung aus Praxis und Forschung unterstützen. Wir wollen unsere Kunden nicht alleine lassen mit unserer Lösung, sondern von Anfang an sicherstellen, dass die Entwicklung in die bestmögliche Richtung geht. Technisch bietet das Evaluation Package alles, um unsere Steuerung in das jeweilige Umfeld beim Kunden zu integrieren. Man kann sofort loslegen.

Dr. Christoph Amma

Dr. Christoph Amma

Dr. Christoph Amma ist der Entwickler der Airwriting-Technologie und hat bei Prof. Tanja Schultz am Institut für Institut für Anthropomatik und Robotik seine Promotion über Airwriting und Gestensteuerung im Bereich Informatik mit Schwerpunkt Mensch-Maschine Interaktion abgeschlossen. Die Arbeiten wurden mehrfach mit Preisen prämiert, beispielsweise mit dem Google Faculty Research Award, dem Otto-Haxel Preis und dem Best Paper Award auf dem Symposium for Wearable Computing. Dr. Christoph Amma leitet bei Kinemic die Entwicklung und ist auch in der technischen Akquise tätig.

Tomt Lenz

Tomt Lenz

Tomt Lenz übernimmt die kaufmännisch-wirtschaftlichen Aufgaben beim Aufbau der Kinemic GmbH. Er bringt dazu wichtige Kompetenzen, insbesondere im Bereich Unternehmensaufbau und -finanzierung mit, die er sich als Innovation Manager bei der engage AG und als Consultant bei der proLean Consulting AG (mittlerweile Teil der Kerkhoff Consulting) aneignen konnte. Ebenso sammelte er reichlich Erfahrung in einer Vielzahl industrieller Prozesse und Bereichen wie Fertigung, Wartung und Produktentwicklung, die einer effizienten Projektarbeit im industriellen Umfeld dienlich sind. Nebenbei fungierte er als Coach für Start-ups und strukturierte mehrere Ausgründungsvorhaben im IT-Bereich. Tomt Lenz verantwortet die Themen Marketing, Finanzen und Personal.

Marcus Georgi

Marcus Georgi wurde bereits während seines Studiums in das Begabtenkolleg der Fakultät für Informatik aufgenommen und war als studentischer Mitarbeiter bereits maßgeblich an Entwicklung und Evaluation des Airwriting-Systems beteiligt. Er ist Ko-Autor der 2012 mit dem Best Paper Award ausgezeichneten Veröffentlichung, als auch einer der Preisträger des Otto-Haxel Preis. Auf der International Conference on Bio-Inspired Systems and Signal Processing BIOSIGNALS wurde er 2015 für die aus seiner Masterarbeit entstandene Veröffentlichung mit dem Best Student Paper Award ausgezeichnet. Marcus Georgi verantwortet die weitere Entwicklung kundenspezifischer Anwendungen und die Integration verschiedener Hardware und AR-Brillen

Dr. Christoph Amma

Fabian Winnen

Fabian Winnen ist Absolvent des Masterstudiengangs Informatik am KIT. Er hat im Rahmen seiner Bachelorarbeit eine cloud-basierte Android App entwickelt, welche die Steuerung einzelner Apps (z.B. Mediaplayer) per Gestik erlaubt. Er bringt Expertise in der App-Entwicklung, sowohl unter Android als auch iOS, ein, verfügt über Erfahrung in der Entwicklung verteilter Netzwerkanwendungen und hat vertiefte Kenntnisse im Bereich des maschinellen Lernens mit neuronalen Netzen, die für die Anwendungen von hoher Bedeutung sind. Herr Winnen verantwortet die Entwicklung für und Portierung auf mobile Plattformen wie auch die Weiterentwicklung der Gestenerkennungskomponente.