Teleoperationssysteme stellen Mensch-Maschine Hybridsysteme dar, welche kognitive Eigenschaften des Menschen wie Entscheidungsfähigkeit und -flexibilität mit physischen Eigenschaften von Maschinen wie Stärke und Robustheit verbinden. Sie finden in zahlreichen Bereichen Anwendung, u.a. der roboter-gestützten Chirurgie, dem On-Orbit Servicing von Satelliten, der Mikromontage, und der Unterwasserexploration. Auch in der Entwicklung von hochautomatisierten Personenkraftwagen wird derzeit an Leitstellenkonzepten gearbeitet, die es Operateuren ermöglichen sollen, im Falle eines Systemausfalls oder einer Systemeinschränkung zeitweise die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen.

Die Leistung dieser Systeme ist jedoch in erheblichem Maße von der Gestaltung der Mensch-Maschine Schnittstelle abhängig, welche zwischen In- und Output des Menschen und der Maschine übersetzen muss. Zahlreiche Studien deuten auf einen erheblichen Verbesserungsbedarf in der Mensch-Maschine Interaktion hin. Eine mögliche Ursache könnte in der Schwierigkeit des Menschen liegen, zukünftige Zustände des Teleoperators zu antizipieren. Dieses Problem wird weiter erschwert durch Zeitverzögerungen im Kommunikationskanal zwischen den Operator- und Teleoperatoreinheiten, die bei vielen Anwendungen der Teleoperation auftreten. Frühere eigene Forschungsarbeiten zu dem Thema ergaben, dass die Einbindung zusätzlicher akustischer und/oder haptischer Informationen in die Rückmeldung aus der entfernten Umgebung die Aufgabenleistung in einigen Fällen verbessern kann. Jedoch ist bislang unklar, welche perzeptiven und/oder kognitiven Mechanismen des Menschen hier zum Tragen kommen. Folglich können die Auswirkungen bestimmter multi-modaler Schnittstellen auf die Aufgabenleistung nicht prädiziert werden oder effektive Richtlinien für eine leistungsverbessernde Schnittstellengestaltung erstellt werden. Der Forschungsschwerpunkt „Mensch-System Integration in der Teleoperation“ umfasst daher die experimentelle Untersuchung von Leistungsdeterminanten der Mensch-System Interaktion in der Telerobotik und die entsprechende Entwicklung leistungsfähiger Mensch-Maschine-Konzepte und –Schnittstellen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen den Menschen durch eine entsprechende multi-modale Gestaltung der Mensch-Maschine Schnittstelle in der Teleoperation unterstützen. Auf Basis der empirischen Resultate wird eine Taxonomie der multi-modalen Rückmeldung entwickelt, und es werden Richtlinien für die Gestaltung effektiver Mensch-Maschine Schnittstellen für Teleoperationssysteme erstellt.