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2020


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Vision-based Force Estimation for a da Vinci Instrument Using Deep Neural Networks

Lee, Y., Husin, H. M., Forte, M. P., Lee, S., Kuchenbecker, K. J.

Extended abstract presented as an Emerging Technology ePoster at the Annual Meeting of the Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons (SAGES), Cleveland, Ohio, USA, August 2020 (misc) Accepted

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2020


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A Fabric-Based Sensing System for Recognizing Social Touch
A Fabric-Based Sensing System for Recognizing Social Touch

Burns, R. B., Lee, H., Seifi, H., Kuchenbecker, K. J.

Work-in-progress paper (3 pages) to be presented at the IEEE Haptics Symposium, Washington, DC, USA, March 2020 (misc) Accepted

Abstract
We present a fabric-based piezoresistive tactile sensor system designed to detect social touch gestures on a robot. The unique sensor design utilizes three layers of low-conductivity fabric sewn together on alternating edges to form an accordion pattern and secured between two outer high-conductivity layers. This five-layer design demonstrates a greater resistance range and better low-force sensitivity than previous designs that use one layer of low-conductivity fabric with or without a plastic mesh layer. An individual sensor from our system can presently identify six different communication gestures – squeezing, patting, scratching, poking, hand resting without movement, and no touch – with an average accuracy of 90%. A layer of foam can be added beneath the sensor to make a rigid robot more appealing for humans to touch without inhibiting the system’s ability to register social touch gestures.

hi

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Do Touch Gestures Affect How Electrovibration Feels?
Do Touch Gestures Affect How Electrovibration Feels?

Vardar, Y., Kuchenbecker, K. J.

Hands-on demonstration (1 page) presented at the IEEE Haptics Symposium, Washington, DC, USA, March 2020 (misc) Accepted

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Interaction of hydrogen isotopes with flexible metal-organic frameworks

Bondorf, L.

Universität Stuttgart, Stuttgart, 2020 (mastersthesis)

mms

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Electronics, Software and Analysis of a Bioinspired Sensorized Quadrupedal Robot
Electronics, Software and Analysis of a Bioinspired Sensorized Quadrupedal Robot

Petereit, R.

Technische Universität München, 2020 (mastersthesis)

dlg

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2006


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Extraction of visual features from natural video data using Slow Feature Analysis

Nickisch, H.

Biologische Kybernetik, Technische Universität Berlin, Berlin, Germany, September 2006 (diplomathesis)

Abstract
Das Forschungsprojekt NeuRoBot hat das un{\"u}berwachte Erlernen einer neuronal inspirierten Steuerungsarchitektur zum Ziel, und zwar unter den Randbedingungen biologischer Plausibilit{\"a}t und der Benutzung einer Kamera als einzigen Sensor. Visuelle Merkmale, die ein angemessenes Abbild der Umgebung liefern, sind unerl{\"a}sslich, um das Ziel kollisionsfreier Navigation zu erreichen. Zeitliche Koh{\"a}renz ist ein neues Lernprinzip, das in der Lage ist, Erkenntnisse aus der Biologie des Sehens zu reproduzieren. Es wird durch die Beobachtung motiviert, dass die “Sensoren” der Retina auf deutlich k{\"u}rzeren Zeitskalen variieren als eine abstrakte Beschreibung. Zeitliche Langsamkeitsanalyse l{\"o}st das Problem, indem sie zeitlich langsam ver{\"a}nderliche Signale aus schnell ver{\"a}nderlichen Eingabesignalen extrahiert. Eine Verallgemeinerung auf Signale, die nichtlinear von den Eingaben abh{\"a}ngen, ist durch die Anwendung des Kernel-Tricks m{\"o}glich. Das einzig benutzte Vorwissen ist die zeitliche Glattheit der gewonnenen Signale. In der vorliegenden Diplomarbeit wird Langsamkeitsanalyse auf Bildausschnitte von Videos einer Roboterkamera und einer Simulationsumgebung angewendet. Zuallererst werden mittels Parameterexploration und Kreuzvalidierung die langsamst m{\"o}glichen Funktionen bestimmt. Anschließend werden die Merkmalsfunktionen analysiert und einige Ansatzpunkte f{\"u}r ihre Interpretation angegeben. Aufgrund der sehr großen Datens{\"a}tze und der umfangreichen Berechnungen behandelt ein Großteil dieser Arbeit auch Aufwandsbetrachtungen und Fragen der effizienten Berechnung. Kantendetektoren in verschiedenen Phasen und mit haupts{\"a}chlich horizontaler Orientierung stellen die wichtigsten aus der Analyse hervorgehenden Funktionen dar. Eine Anwendung auf konkrete Navigationsaufgaben des Roboters konnte bisher nicht erreicht werden. Eine visuelle Interpretation der erlernten Merkmale ist jedoch durchaus gegeben.

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2006


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An Online-Computation Approach to Optimal Finite-Horizon State-Feedback Control of Nonlinear Stochastic Systems

Deisenroth, MP.

Biologische Kybernetik, Universität Karlsruhe (TH), Karlsruhe, Germany, August 2006 (diplomathesis)

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Object Classification using Local Image Features

Nowozin, S.

Biologische Kybernetik, Technical University of Berlin, Berlin, Germany, May 2006 (diplomathesis)

Abstract
Object classification in digital images remains one of the most challenging tasks in computer vision. Advances in the last decade have produced methods to repeatably extract and describe characteristic local features in natural images. In order to apply machine learning techniques in computer vision systems, a representation based on these features is needed. A set of local features is the most popular representation and often used in conjunction with Support Vector Machines for classification problems. In this work, we examine current approaches based on set representations and identify their shortcomings. To overcome these shortcomings, we argue for extending the set representation into a graph representation, encoding more relevant information. Attributes associated with the edges of the graph encode the geometric relationships between individual features by making use of the meta data of each feature, such as the position, scale, orientation and shape of the feature region. At the same time all invariances provided by the original feature extraction method are retained. To validate the novel approach, we use a standard subset of the ETH-80 classification benchmark.

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Kernel PCA for Image Compression

Huhle, B.

Biologische Kybernetik, Eberhard-Karls-Universität, Tübingen, Germany, April 2006 (diplomathesis)

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Gaussian Process Models for Robust Regression, Classification, and Reinforcement Learning

Kuss, M.

Biologische Kybernetik, Technische Universität Darmstadt, Darmstadt, Germany, March 2006, passed with distinction, published online (phdthesis)

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Semigroups applied to transport and queueing processes

Radl, A.

Biologische Kybernetik, Eberhard Karls Universität, Tübingen, 2006 (phdthesis)

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Local Alignment Kernels for Protein Homology Detection

Saigo, H.

Biologische Kybernetik, Kyoto University, Kyoto, Japan, 2006 (phdthesis)

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Elektronentheorie der magnetischen EXAFS

Gü\ssmann, M.

Universität Stuttgart, Stuttgart, 2006 (mastersthesis)

mms

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Elektronenspektroskopie an Übergangsmetallclustern

He\ssler, M.

Bayerische Julius-Maximilians-Universität, Würzburg, 2006 (phdthesis)

mms

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Hydrogen storage by physisorption on porous materials

Panella, B.

Universität Stuttgart, Stuttgart, 2006 (phdthesis)

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Theory of magnetic x-ray reflectometry on the Co2Pt7 multilayer system

Martosiswoyo, L.

Universität Stuttgart, Stuttgart, 2006 (mastersthesis)

mms

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Magnetischer zirkularer Röntgendichroismus an Übergangsmetalloxiden

Lafkioti, M.

Universität Stuttgart, Stuttgart, 2006 (mastersthesis)

mms

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Contributions to the theory of x-ray magnetic dichroism

Dörfler, F.

Universität Stuttgart, Stuttgart, 2006 (mastersthesis)

mms

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1996


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Evaluation of Gaussian Processes and other Methods for Non-Linear Regression

Rasmussen, CE.

Biologische Kybernetik, Graduate Department of Computer Science, Univeristy of Toronto, 1996 (phdthesis)

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1996


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