Interface Design 1
Nuclis Control
Das Projekt
Ziel dieses Projekts war die Entwicklung eines Controllers zur präzisen Steuerung eines Knickarmroboters im dreidimensionalen Raum. Der Nutzungskontext ist hochsensibel: Ein Atomkraftwerk, in dem der Roboter innerhalb einer stark radioaktiv abgeschirmten „heißen Zelle“ operiert.
Die Herausforderung: Kognitive Entlastung
Die Analyse unseres Handlungsraums und unserer Personas (z. B. Logistikplanerinnen ohne praktische Steuerungserfahrung) zeigte ein zentrales Problem: Aktuelle Systeme sind ausschließlich für spezialisierte Fernhantierer ausgelegt und fordern ein Maximum an Konzentration. Unser Ansatz war es daher, die kognitiven Barrieren bei der Bedienung radikal zu senken, um eine sichere, fehlerfreie und intuitive Mensch-Maschine-Interaktion zu ermöglichen.
Das Steuerungsprinzip: Physische Entkopplung
Um versehentliche Fehleingaben in diesem kritischen Kontext auszuschließen, haben wir die Bewegungsabläufe physisch voneinander getrennt. Die Steuerung erfolgt in drei bewussten Schritten:
- Greifer auf die Höhe des Ziels bringen
- Greifer ausrichten
- Greifer vom Mittelpunkt entfernen
Der iterative Designprozess
Unser Interface durchlief mehrere Prototyping-Phasen – von ersten Skizzen über agile Lego-Modelle zur Überprüfung komplexer Mechaniken bis hin zu einem voll funktionsfähigen, elektronischen Prototyp. Durch gezielte User Tests mit acht Personen konnten wir entscheidende Optimierungen vornehmen:
- Ergonomie: Ein initialer vertikaler Griff erwies sich als unnatürlich und wurde durch gezielte Formstudien (Ton und 3D-Druck) in einen flexibel greifbaren Knauf transformiert.
- Feinmechanik: Schwergängige Rotationsachsen wurden durch Holzkonstruktionen mit Gleitplatten perfektioniert. Ein unerwünschtes Absinken der Z-Achse durch die Schwerkraft lösten wir über ein intern geführtes Gegengewicht.
Highlights des finalen Interfaces
Der finale Funktionsprototyp vereint mechanische Verlässlichkeit mit herausragender Usability:
- Die Schablone als haptisches Feedback: Eine physische Begrenzung am Controller spiegelt exakt den realen Bewegungsraum des Roboters wider. Dies erhöht die Sicherheit immens, da die Grenzen haptisch spürbar sind, und dient als mechanische Redundanz zu digitalen Anschlägen.
- Universeller Knauf mit 360°-Button: Die symmetrische Form des Bedienelements erzwingt keine bestimmte Handhaltung. Der Greifer wird über einen weichen, aus TPU gedruckten Ring bedient, hinter dem sechs Taster liegen. So kann die Aktion aus absolut jedem Winkel ausgelöst werden, ohne die Handposition visuell korrigieren zu müssen.
- Stabile Achsenführung: Die robuste Grundkonstruktion überträgt physische Bewegungen exakt und wackelfrei, was dem Nutzer ein absolut direktes Gefühl von Kontrolle vermittelt.
