Professor in Werktuigkunde: Haptics en virtuele realiteit

Data neemt een steeds belangrijkere rol op in onze maatschappij. Denk maar aan de digitale transformatie, de doorbraak van artificiële intelligentie of de roep naar wetenschappelijk onderbouwde geneeskunde. Kwantitatieve informatie kan helpen om mechanische ontwerpprocessen te versnellen of om, via assistieve technologie, de uitvoering van taken te versnellen of te vereenvoudigen. Terwijl het aantal opportuniteiten toenemen, neemt ook de hoeveelheid aan data toe en stijgt de nood om technieken te ontwikkelen die toelaten efficiënt en intuïtief met die data om te gaan. In medische, dus meestal tijdskritische, toepassingen is dit gebruiksgemak bovendien nauw verbonden met veiligheid. Traditioneel grijpt men naar manieren om data visueel voor te stellen. Denk maar aan toepassingen in virtuele of augmented realiteit. Visuele interactie is, door de lange reactietijd, evenwel erg traag. Bovendien is er meestal reeds een overdaad aan visuele stimuli voor handen. Haptische interactie is daarentegen snel, natuurlijk en een kanaal dat vaak onderbenut is. Haptische terugkoppeling of haptische guidance kan gebruikt worden om efficiënter op afstand of in een virtuele omgeving te werken. Het kan tevens aangewend worden om de echte wereld te vervormen. Dergelijke `mediated’ reality is nog nauwelijks onderzocht, maar heeft veel potentieel. Het laat namelijk toe om verbeterde trainingsprogramma’s op te stellen of om complexe taken eenvoudiger te maken via haptische guidance.

In dit profiel bouwt u een onderzoeksprogramma uit op internationaal niveau rond haptische medialiteit. Je onderzoekt en ontwikkelt nieuwe manieren om werkelijke, geaugmenteerde of virtuele omgevingen uit te rusten met haptische overlays, haptic guidance of haptische feedback om zodoende ten volle de mogelijkheden van haptische medialiteit te exploreren en nieuwe of verbeterde medische/chirurgische toepassingen te verwezenlijken. Relevante vragen die zich opdringen zijn onder meer: “Hoe moeten we de (virtuele) realiteit bijschaven zodat we de fysisch geaugmenteerde interactie toch als natuurlijk en intuïtief ervaren?”; “Wat voor overlays gebruikt men best voor welke taken?”; “Hoe kunnen we haptische overlays in real-time aanpassen op basis van dynamische fenomenen die zich in de reële en/of virtuele wereld afspelen?”, “Hoe garandeert men dat de interactie stabiel, veilig en intuïtief is?”. Aangezien haptisch realisme (fidelity) cruciaal is dienen zowel mechanische (hardware/sensor), real-time modelering, regeltechnische, ergonomische, psychologische als veiligheidsaspecten in overweging genomen te worden. Dit profiel leent zich tot bijdragen in één of meerdere van deze domeinen. Vanuit de onderzoeksgroep is er bovendien een sterke interesse om na te gaan hoe deze haptische medialiteit kan aangewend worden om versneld effectieve medische hulpmiddelen te ontwerpen aangezien validatie in vroege ontwerpstadia van prototypes mogelijk wordt in deze haptische virtuele realiteit.

In uw onderzoek integreert u op een creatieve manier nieuwe inzichten en onderzoeksresultaten uit diverse domeinen van de ingenieurswetenschappen. U besteedt daarbij aandacht aan de valorisatie van uw onderzoeksresultaten voor overheid en bedrijfsleven. Daartoe werkt u de ontwikkelde concepten uit tot een Technology Readiness Level (TRL) dat door het werkveld rechtstreeks kan omgezet worden in commercialiseerbare technologie.

U zet samenwerkingsverbanden op binnen en buiten het departement, binnen en buiten de universiteit, binnen en buiten Vlaanderen, binnen de academische wereld en met industriële partners.

U verricht wetenschappelijk onderzoek, resulterend in doctoraten en publicaties die voldoen aan internationale normen en leiden tot brede internationale erkenning.

U ondersteunt of initieert een netwerk van bedrijven door de valorisatie van onderzoeksresultaten en door het leveren van industriële diensten, gericht op het versterken van industriële innovatie.

U bent in staat om competitieve financiering te verwerven, zowel projectgebaseerde overheidsfinanciering als industriële financiering.

U streeft naar excellentie en draagt zo bij tot de verdere ontwikkeling van de onderzoeksgroep en de faculteit.

U verzorgt kwalitatief hoogstaand onderwijs aan zowel bachelor als masterstudenten van de KU Leuven Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen, met een duidelijk engagement voor de kwaliteit van de opleiding als geheel.

U draagt ook bij aan het pedagogisch project van de faculteit en de universiteit door begeleiding van studentenprojecten (bv. bachelor- en masterproeven) en als promotor van doctoraatsstudenten.

Uw onderwijsopdrachten kunnen zowel basisvakken in de polyvalente ingenieursvorming omvatten, als disciplinespecifieke opleidingsonderdelen in de academische Bachelor/Master elektromechanica (bv. automatisering, data acquisitie, informatiemanagement, artificiële intelligentie). U hebt een uitgesproken interesse in innovatieve ingenieursopleiding en bent bereid doorheen uw loopbaan te evolueren naar een substantiële onderwijsopdracht.

U ontwikkelt uw onderwijs overeenkomstig de visie van de KU Leuven op activerend en onderzoeksgebaseerd onderwijs en maakt gebruik van de mogelijkheden voor onderwijskundige professionalisering die de faculteit en de universiteit aanbieden.

U bent bereid tot wetenschappelijke, maatschappelijke en interne dienstverlening. U bent in het bijzonder bereid tot dienstverlening aan de overheid en de industrie in het kader van toegepast onderzoek en ontwikkeling. Daarom onderhoudt u nauw contact met het (lokale) werkveld en blijft u op de hoogte van zowel de wetenschappelijke stand van zaken als de industriële praktijk.

U speelt een actieve rol in het profileren van de Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen naar toekomstige studenten en het brede werkveld, bijvoorbeeld door deelname aan informatiedagen en evenementen.

Om wetenschappelijke integratie en onderzoek in de eerste fase te faciliteren wordt een startfinanciering van 100.000 euro aangeboden aan nieuwe professoren, die geen substantiële andere financiering hebben en die minstens voor 50% aangeworven worden.