This thesis describes the development of a honeybee robot for the analysis of the dance communication system of the European Honeybee (Apis Mellifera). “RoboBee” is a tool to find out which of the stimuli produced by a dancing bee are actual signals, i.e. which stimuli are used by the follower bees to decode the message. This dissertation comprises six chapters:
First, I introduce the reader to the motivation, scope and structure of the dissertation.
Then I give a detailed overview of the key aspects of this thesis. Beginning with a short introduction to the history of waggle dance research, I report current views on the function and mechanism of the dance. In this chapter I also report on open questions in our understanding of the communication process. In the second part of the chapter, I list similar systems that were used to imitate the waggle dance. I close the chapter by report on more general examples of robots in behavioral biology.
The following chapter contains description of own preliminary work and experiments prior to building RoboBee. First, I introduce basic methods for keeping bees under experimental conditions. I outline lighting and video recording setups that I used in many works that follow up in later parts of the thesis. Then I specify details of a computer vision algorithm that I developed to track waggle dances in video recordings. Subsequently, I analyze waggle dance trajectories statistically, concluding with a computer model of the dance motion. In the last section, I describe experimental tests for the characterization of the sensory capabilities of honeybees.

Ziele dieser Promotionsarbeit sind Entwurf und Implementierung eines tragbaren Vorlesegerätes für blinde und sehbehinderte Menschen. Die diesem Vorhaben inhärente Innovation besteht in erster Linie darin, die erforderliche Mitwirkung des Anwenders bei der Lokalisierung und Erkennung des Textes durch den Einsatz intelligenter Algorithmen aus dem Bereich maschinelles Sehen zu minimieren. Neben den ingenieurtechnischen Herausforderungen bei der Konstruktion des Geräts steht die Integration von Stereovision-Verfahren in die Dokumentverarbeitungskette im Mittelpunkt der Betrachtung. Angesichts der mobilitätsbedingten Ressourcenbeschränkungen gelten dabei hohe Anforderungen an die Effizienz und Robustheit der Algorithmen in allen Teilschritten der Verarbeitung – Echtzeittextdetektion, textspezifischer Bildoptimierung, Layoutanalyse und Korrektur der Verzerrungsartifakte. Die praktische Orientierung der vorliegenden Arbeit spiegelt sich in der engen Zusammenarbeit mit den Betroffenen aus der Zielgruppe bei der Ermittlung der Anforderungen und in der Evaluierungsphase wider.