BV

Dr.-Ing. Balint Varga

  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
    Campus Süd
    Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme
    Geb. 11.20 (Engler-Villa)
    Kaiserstr. 12
    D-76131 Karlsruhe

Lebenslauf

Seit Juli 2020 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme.Studium 2011 bis 2015 Mechatronik B.Sc. an der Technischen Universität Budapest. Danach 2016-2017 Masterstudium am Karlsruhe Institut für Technologie, Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung „Theoretischer Maschinenbau“. Praktikant 2014-2015 Knorr-Bremse, R&D Budapest, Fahrzeugsimulation. 2017 Masterarbeit mit dem Titel „Modellprädiktive Regelung eines Demonstratorfahrzeuges“.
Seit Oktober 2017 wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie (FZI) im Bereich Embedded Systems and Sensors Engineering (ESS).
Von Juli 2020 bis März 2023 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme. Promotion zum Thema Kooperative Regelung mit eingeschränkten Informationen. Seit März 2023  Forschungsgruppenleiter.

 

Forschung

Embodied Teleoperation and its Application to Safety Critical Systems

Die Robotik der Zukunft sollte sich nicht nur über zunehmende Autonomie definieren, sondern über Systeme, die effektiv mit dem Menschen zusammenarbeiten können. In sicherheitskritischen Bereichen wie dem Gesundheitswesen, der Katastrophenhilfe, der Industrieinspektion, der Fernerkundung und der Verteidigung müssen Roboter sicher und zuverlässig kommunizieren, koordinieren und auf menschliche Absichten reagieren.
Meine Forschung schlägt einen menschenzentrierten Ansatz für die verkörperte Teleoperation (Embodied Teleoperation) vor. Ziel ist es, robotische Systeme durch reaktionsschnelle Interaktion, multimodales Feedback und verbessertes Situationsbewusstsein zu steuern. „Menschenzentriert“ bedeutet hier, die menschliche Handlungsfähigkeit zu bewahren, fundierte Entscheidungen zu unterstützen und die kognitive sowie physische Belastung des Bedieners zu reduzieren.
Diese Arbeit erweitert Marvin Minskys Vision der Telepräsenz, die eine so intuitive und immersive Interaktion mit entfernten Umgebungen vorsah, als wäre man physisch vor Ort. Da perfekte Telepräsenz kurzfristig weder wahrscheinlich noch wirtschaftlich rentabel ist, erforscht meine Forschung Alternativen für eine effektive Teleoperation. Insbesondere wird untersucht, wie angewandte KI die Grenzen konventioneller Eingabegeräte kompensiert und gängige Interaktionstechnologien in adaptive, intelligente und skalierbare Schnittstellen verwandelt. Dies könnte einen „ChatGPT-Moment“ für die Teleoperation markieren: den Wandel von hochspezialisierten, infrastrukturintensiven Systemen hin zu einem allgemein zugänglichen Fernbetrieb.
Viele dieser Herausforderungen betreffen die soziale Dimension der Telepräsenz: Sie ermöglicht Fernpräsenz dort, wo Mensch-Mensch- und Mensch-Maschine-Interaktionen durch technische Systeme und autonome Funktionen unterstützt oder erweitert werden müssen.
Meine Forschung konzentriert sich auf zwei eng verbundene Richtungen:
Erstens entwickle ich methodische Grundlagen zur Untersuchung des Erlebens von Telepräsenz. Dabei nutze ich die modellbasierte Shared Control als systematischen Safety-by-Design-Ansatz, statt rein auf Black-Box-Automatisierung zu setzen. Dies stärkt die Systemzuverlässigkeit durch die virtuelle Validierung sicherheitskritischer Anwendungen.
Zweitens entwickle ich prädiktive digitale Zwillinge und physikinformierte KI-Modelle. Diese kompensieren fehlende Feedback-Modalitäten (haptisch, visuell oder anwendungsspezifisch), wenn Bediener die Umgebung nicht vollständig wahrnehmen können. Zudem untersuche ich Safety-by-Design-Prinzipien für medizinische und rehabilitative Anwendungen (z. B. Ferndiagnostik) in der Interaktion mit vulnerablen Nutzern.

Laufende Abschlussarbeiten
Titel Typ Bearbeiter