Mobile Benutzungsschnittstellen und Augmented Reality für Mikrodrohnen

Zivile Rettungseinsätze oder militärische Operationen in Gebäuden sind für die Einsatzkräfte gefährlich und hoch dynamisch, weil die Sicht durch die Wände enorm eingeschränkt ist. Mikrodrohnen könnten das Risiko verkleinern: Sie können die Einsatzkräfte begleiten, die Lage erkunden und so bereits frühzeitig Gefahren identifizieren, die hinter der nächsten Ecke lauern. Allerdings sind aktuell erhältliche Modelle in erster Linie für den Außeneinsatz konzipiert. Die Nachfrage ist hier schlichtweg größer. Die Möglichkeiten, sie in geschlossenen Räumen oder gar Kanälen einzusetzen, sind sehr begrenzt. Damit sie dennoch hierfür genutzt werden können, müssen die Bedienung und die Darstellung der Informationen möglichst benutzerfreundlich und zuverlässig sein

Aufgabe

© Fraunhofer FKIE
Smartphone und AR-User-Interface für Mikrodrohnen: Die Smartphone-Schnittstelle bietet die Möglichkeit, Steuerungsinformationen an die Drohne zu senden und die von ihr gesammelten Informationen darzustellen. Die AR-Schnittstelle ist eine Ergänzung zur Smartphone-Schnittstelle und auf die räumliche Darstellung von Informationen in unmittelbarer Nähe der beobachteten Umgebung ausgerichtet.

Anders als unter freiem Himmel können Drohnen in geschlossenen Räumen nicht auf Satellitendaten zurückgreifen. Dies erschwert die autonome Navigation und verlangt alternative Lösungen, die es im Projekt zu entwickeln galt. Darüber hinaus sollten Aspekte identifiziert und bewertet werden, die dazu beitragen, die Mikrodrohnen in den Einsatzkontext zu integrieren. Anhand der daraus abgeleiteten ergonomischen Kriterien sollte eine Benutzungsschnittstelle gestaltet werden, mit der die Drohne gesteuert wird und Informationen angezeigt werden.

Wie Aufklärungsdaten mit Mikrodrohnen in Innen- und Außenbereichen erfasst und gesammelt werden können, wurde in Zusammenarbeit mit der Abteilung »Sensordaten- und Informationsfusion« untersucht.

Der Schwerpunkt der Abteilung »Mensch-Maschine-Systeme« lag hierbei darauf, die intuitive Benutzungsschnittstelle zu konzipieren und zu visualisieren. Neben einer mobilen Benutzeroberfläche wurde zudem eine Schnittstelle für Augmented Reality (AR) entworfen und umgesetzt. Besonderes Augenmerk lag auf der Verwendung von multimodaler und situationsbezogener Kommunikation. Wie AR bestmöglich zur Bereitstellung einer räumlichen Darstellung von Informationen eingesetzt werden kann, wurde ebenso untersucht wie der Einsatz verschiedener Modalitäten (Touch, Gesten und Head-Tracking), um Informationen zu explorieren und die Drohne zu steuern.