HMI

Die Haut wird zum Multi-Touch-Eingabefeld

| Autor / Redakteur: Oliver Schonschek / Sebastian Human

Innovative Benutzerschnittstellen ermöglichen eine völlig neue Art der Interaktion - zum Beispiel über die Haut.
Innovative Benutzerschnittstellen ermöglichen eine völlig neue Art der Interaktion - zum Beispiel über die Haut. (Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Die Interaktion von Mensch und Maschine ist nicht auf Tastatur, Touchscreen oder Sprachsteuerung beschränkt. Innovative Konzepte wie Interactive Skin machen die menschliche Haut zur Eingabeschnittstelle. Gerade für Industrie 4.0 eröffnet dies spannende Möglichkeiten.

Auch wenn es die klassischen Eingabegeräte Keyboard und Maus am Computer weiterhin gibt, haben Nutzer heute eine Vielfalt an weiteren Möglichkeiten, um Endgeräte zu steuern: integrierte Kombinationen aus Tastatur und Maus, neuartige Hardware-Eingabegeräte, Touchscreens und virtuelle Tastaturen, bis hin zur Sprachsteuerung.

Die Verwandlung der Tastatur

Studien, wie beispielsweise die 2018 von ECC Köln und SAP Hybris durchgeführte, zeigen: Sprachsteuerung wird bereits von den meisten Internetnutzern für verschiedene Anwendungen genutzt. Diese Art der Eingabe wird laut der Umfrage vor allem als praktisch, einfach und zeitsparend wahrgenommen. Abzüge erhält die Steuerung durch Spracheingabe allerdings bei der Vertrauenswürdigkeit und Zuverlässigkeit.

Denkt man zum Beispiel an Anwendungen im Bereich Industrie 4.0, sind Zuverlässigkeit und Vertrauenswürdigkeit jedoch besonders relevant. Je nach Anwendung variieren auch die Umgebungsgeräusche, so dass für die Sprachsteuerung am besten Headsets getragen werden sollten.

Dass es auch anders geht, zeigt ein Tastaturersatz, der ohne weitere Geräte auskommt, die man zusätzlich mitführen muss. Anders gesagt: man klebt sich die Geräte einfach auf die Haut und muss kein weiteres Gerät einpacken, wenn man in die Fabrikhalle oder in das Lager geht.

Industrial Usability DayMaschinen müssen einfach zu verstehen und bedienen sein – aber wie werden sie benutzerfreundlicher? Und was bringt die Usability? Auf dem Industrial Usability Day erfahren Anwender, wie sie die optimale Mensch-Maschine-Interaktion gestalten.
Mehr Infos: Industrial Usability Day

Ergänzung auch für Smartphone und Smartwatch

Doch nicht nur Lagerarbeiter und Maschinenführer könnten die Eingabeschnittstellen verwenden, die wie ein Pflaster auf der Haut angebracht sind. „Bei Mobilgeräten wie etwa der Smartwatch sind die interaktiven Bildschirme so klein, dass man mit der einzelnen Berührung nur wenige Steuerungsbefehle auslösen kann “, erklärte Jürgen Steimle, Professor für Mensch-Maschine-Interaktion an der Universität des Saarlandes.

In einem früheren Forschungsprojekt hatte Steimle gemeinsam mit seinem Mitarbeiter Martin Weigel bereits nachgewiesen, dass sich auch die menschliche Haut für die Eingabe eignet. Während dieser Studie kam ihnen die Idee zu einem neuen Projekt. „Wir fanden heraus, dass unsere Studienteilnehmer nicht nur die bereits bekannten Smartphone-Gesten aus der Haut ausführten, sondern die Haut auch verschoben oder gar mit zwei Fingern zusammendrückten, um so Mobilgeräte zu bedienen“, berichtete Martin Weigel.

Professor Steimle ist überzeugt: „Wenn für die Eingaben nur ein winziger Sensor verformt werden muss, können Geräte an Körperstellen getragen werden, über die eine schnelle und unauffällige Bedienung möglich ist. Dies wird der Industrie dabei helfen, noch kleinere Steuergeräte auf den Markt zu bringen.“

Was ist Human Machine Interface? Definition, Geschichte & Beispiele

HMI

Was ist Human Machine Interface? Definition, Geschichte & Beispiele

10.04.19 - Das HMI – Human Machine Interface – ist so unscheinbar und selbstverständlich, das oft vergessen wird, wie wichtig eine benutzerfreundliche Maschine ist. Wir erläutern, wie sich die Mensch-Maschine-Schnittstelle entwickelt hat und was uns in Zukunft erwartet. lesen

Beispiel Interactive Skin - die interaktive Haut

„Der menschliche Körper bietet eine große Oberfläche an, auf die man schnell zugreifen kann. Das geht sogar ohne Blickkontakt“, so Steimle. Der entwickelte Sensor namens Multi-Touch Skin ähnelt im Aufbau einem Touchdisplay, wie man es von Smartphones kennt. Zwei Elektrodenschichten, jeweils in Spalten und Zeilen angeordnet, bilden, übereinander positioniert, eine Art Koordinatensystem, an dessen Kreuzungspunkten ständig die elektrische Kapazität gemessen wird. Diese verringert sich an der Stelle, an der die Finger den Sensor berühren, da die Finger elektrisch leiten und so die Ladung abfließen lassen.

„Damit wir die Sensoren wirklich an allen Körperstellen nutzen können, mussten wir sie von ihrer rechteckigen Form befreien. Das war ein wichtiger Aspekt“, erklärte Aditya Shekhar Nittala, der in der Gruppe von Jürgen Steimle für seine Doktorarbeit forschte. Die Wissenschaftler entwickelten daher eine Software für Designer, damit diese die Form des Sensors nach Belieben gestalten können.

Für die Saarbrücker Wissenschaftler ist Multi-Touch-Skin ein weiterer Beweis, dass die Forschung zu Schnittstellen auf der Haut lohnenswert ist. In Zukunft wollen sie sich darauf konzentrieren, noch fortschrittlichere Designprogramme für die Sensoren bereitzustellen und Sensoren zu entwickeln, die gleich mehrere Sinnesmodalitäten erfassen. Ihre Arbeiten zu Multi-Touch Skin wurden durch den Starting Grant „Interactive Skin“ des Europäischen Forschungsrates (ERC) finanziert.

So lassen sich Maschinen einfach bedienen

Usability

So lassen sich Maschinen einfach bedienen

Usability und UX sind immer mehr die Alleinstellungsmerkmale im Maschinenbau. Doch welche Trends und Entwicklungen gibt es, die komplexe Prozesse einfach visualisieren? Wir geben in unserem Dossier „Industrial Usability & UX“ einen Überblick. weiter...

Beispiel Microsoft Skinput

Ein weiteres Beispiel aus der Forschung: Microsoft Research hatte in der Vergangenheit bereits Skinput vorgestellt: eine Technologie, die die Verwendung der Haut als Eingabefläche untersuchte. Dabei wurde die Position von Fingerschlägen an Arm und Hand ermitteln, indem mechanische Schwingungen analysiert wurden, die sich dadurch im Körper ausbreiten. Diese Signale wurden mit einer neuartigen Reihe von Sensoren eingesammelt, die als Armband getragen wurden. Die Idee hinter diesem Projekt war ebenfalls ein immer verfügbares, portables und am Körper befindliches Fingereingabesystem.

Es zeigt sich: Eingabeschnittstellen nutzen immer wieder neuartige Sensoren und Verfahren, um die Interaktionen von Mensch und Maschine möglichst einfach zu gestalten, um also zum Beispiel auf das Mitführen weiterer Hilfsmittel zu verzichten. Entscheidend ist dabei, dass die Eingaben zuverlässig erkannt werden und die Funktion dauerhaft sichergestellt ist, gerade im Umfeld von Industrie 4.0, wo Nutzereingaben industrielle Abläufe steuern und verändern. Deshalb sind solche Forschungsprojekte wichtig und man kann auf die spätere Einführung in den Markt gespannt sein. Das Projekt Interactive Skin an der Universität des Saarlandes läuft noch bis Ende 2021.

Welche Kriterien ein HMI erfolgreich machen

Industrial Usability

Welche Kriterien ein HMI erfolgreich machen

15.04.19 - Forscher des Fraunhofer IAO untersuchen in einer aktuellen Studie, nach welchen Kriterien eine gute Mensch-Maschine-Schnittstelle funktioniert und welche HMI-Tools sich für welche Anwendung eignen. Die Ergebnisse stellen die Forscher auf dem Industrial Usability Day 2019 vor, für den aktuell der Call for Papers läuft. lesen

Dieser Beitrag stammt von unserem Partnerportal Elektronikpraxis.de

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 46075542 / Bedienen & Beobachten)