Advancing Human-Centered AI, Neurotechnology and Robotics

Das DFKI Projektbüro AURA Lab (Augmentative and User-centered Robotics & AI) ist eine gemeinsame Forschungsinitiative der Universität Duisburg-Essen und des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI). Unter der Leitung von Prof. Dr. Elsa Andrea Kirchner entwickelt das Lab die nächste Generation intelligenter Technologien an der Schnittstelle von Human-Centered AI, Neurotechnology, Wearable Robotics und Space Applications.

Unsere Forschung verfolgt das Ziel, intelligente Systeme zu schaffen, die menschliche Fähigkeiten verstehen, unterstützen und erweitern. Dabei verbinden wir modernste Methoden der Künstlichen Intelligenz mit Neurotechnologien, Biosignalverarbeitung und adaptiver Robotik, um eine nahtlose Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen. Im Zentrum steht stets der Mensch: Technologien sollen sich an individuelle Fähigkeiten, Bedürfnisse und Kontexte anpassen, statt umgekehrt.

Research Vision

Wir verstehen Intelligenz als Ergebnis der engen Zusammenarbeit von Mensch und Maschine. Unsere Vision ist eine Zukunft, in der KI-basierte Systeme menschliche Entscheidungen und Bewegungen nicht nur ausführen, sondern antizipieren, interpretieren und situationsgerecht unterstützen.

Dazu erforschen wir:

• Human-Centered Artificial Intelligence für vertrauenswürdige, adaptive und erklärbare Assistenzsysteme
• Neurotechnology zur Dekodierung menschlicher Intentionen aus neuronalen, physiologischen und multimodalen Biosignalen
• Wearable Robotics zur Unterstützung von Rehabilitation, Gesundheit, Arbeit und Exploration
• Intelligent Human-Robot Interaction für die intuitive Kooperation zwischen Mensch und Robotersystemen
• AI for Space Exploration zur Vorbereitung und Unterstützung zukünftiger astronautischer Missionen

Research Areas

Neurotechnology & Human Augmentation

Wir entwickeln Methoden zur Erfassung und Interpretation menschlicher Intentionen auf Basis von EEG, EMG und weiteren Biosignalen. Ziel ist es, kognitive Zustände und Bewegungsabsichten in Echtzeit zu erkennen und für adaptive Assistenzsysteme nutzbar zu machen.

Wearable Robotics & Rehabilitation

Ein Schwerpunkt des Labs liegt auf intelligenten Exoskeletten, die Menschen bei Bewegung, Rehabilitation und motorischem Lernen unterstützen. Durch die Kombination von KI, Robotik und Biosignalverarbeitung entstehen Systeme, die individuell auf Nutzerinnen und Nutzer reagieren und personalisierte Unterstützung ermöglichen.

Human-Machine Symbiosis

Wir erforschen neue Formen der Mensch-Maschine-Kollaboration, bei denen Robotersysteme menschliche Handlungen nicht nur unterstützen, sondern deren Absicht verstehen und proaktiv darauf reagieren. Dies schafft die Grundlage für eine natürlichere und effizientere Zusammenarbeit zwischen Menschen und intelligenten Maschinen.

Space Robotics & Space Health

Technologien des AURA Labs werden zunehmend für Raumfahrtanwendungen weiterentwickelt. Unsere Forschung untersucht, wie Exoskelette und KI-basierte Assistenzsysteme Astronautinnen und Astronauten auf die Herausforderungen der Schwerelosigkeit vorbereiten, ihre Leistungsfähigkeit im Weltraum unterstützen und künftig die intuitive Steuerung robotischer Systeme in Orbit- und Mondmissionen ermöglichen können.

From Rehabilitation to Space

Eine Besonderheit des AURA Labs ist die Übertragbarkeit seiner Technologien zwischen unterschiedlichen Domänen. Methoden, die ursprünglich für die Neurorehabilitation entwickelt wurden, finden Anwendung in der Raumfahrt. Umgekehrt eröffnen Herausforderungen aus dem Weltraum neue Perspektiven für medizinische Assistenzsysteme auf der Erde. Diese enge Verzahnung von Gesundheit, KI und Exploration schafft ein einzigartiges Forschungsumfeld mit hoher wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz.

Shaping the Future of Human-Centered Intelligence

Das AURA Lab steht für exzellente interdisziplinäre Forschung, die wissenschaftliche Grundlagen mit gesellschaftlicher Wirkung verbindet. Gemeinsam mit nationalen und internationalen Partnern gestalten wir Technologien, die Menschen befähigen, ihre Fähigkeiten erweitern und neue Horizonte auf der Erde und im Weltraum erschließen.

AURA Lab Mission:
Empowering humans through intelligent AI, neurotechnology and robotics for health, performance and exploration.