Bachelor-/Masterarbeit: Entwicklung eines Konzepts zur Gestaltung interaktiver Benutzeroberflächen (GUI/NUI) für Montagearbeitsplätze

Transkript

1 Bachelr-/Masterarbeit: Entwicklung eines Knzepts zur Gestaltung interaktiver Benutzerberflächen (GUI/NUI) für Mntagearbeitsplätze - Hypthese: Unter der Berücksichtigung bestimmter, zu analysierender Faktren gibt es ein Oberflächendesign, welches es erlaubt, dass jeder Bediener effizient und gerne mit der Anlage arbeitet 1 Arbeitstisch inkl. 1 eingebettetem LCD Mnitr; inkl. 2 auf den Tisch gerichtete Prjektren inkl. 1 am Tischaufbau verschiebbar befestigten LCD Mnitr (für ptinale inkl. 3D- und 2D-Sensrik zur Erfassung vn Gesten des Bedieners - Knzeptinierung des Bedienknzepts unter dem Aspekt der Anwenderfreundlichkeit Recherche und Infrmatinssammlung zum Thema anwenderfreundliche Bedienberflächen Knzepterstellung für eine ptimale Usability der Bedienberfläche im gegebenen Anwendungsszenari Aufstellung eines Kriterienkatalgs zur Prüfung der Bedienberfläche auf Anwenderfreundlichkeit (Benchmark) - Knzeptinierung des Bedienknzepts unter dem Aspekt des Jy f Use und Technlgienakzeptanz Recherche welche Aspekte im gegebenen Anwendungsumfeld zu beachten sind um beim Bediener einen hhen Jy f Use zu erreichen Recherche welche Aspekte im gegebenen Anwendungsumfeld zu beachten sind um beim Bediener eine hhe Akzeptanz für die Anlage zu erlangen Recherche des Einflusses vn hednischen Aspekten (Ästhetik, Stlz [mit der neuesten Anlage und neuester Technlgie zu arbeiten] usw.) auf den Jy f Use der Anlage Aufstellung eines Kriterienkatalgs zur Prüfung der Bedienberfläche hinsichtlich dem Jy f Use und der Bedienerakzeptanz - Analyse des Einflusses vn Custmizatin der Bedienberfläche Ist eine generelle Aussage treffbar, b eine Anpassung der Bedienberfläche die Bedienung erleichtert, verbessert, effizienter macht? Wie muss die Anpassung geschehen (eigene Einstellung, autmatische Anpassung) Zusammenstellung und Erfassung der einzustellenden Parameter und Bedienelemente - Experimenteller Evaluierung Entwicklung eines minimalen Bedienungsberfläche, welche alle vrher analysierten und erarbeiteten Kriterien visualisiert

2 Bachelr-/Masterarbeit: Entwicklung einer sich an den Bediener anpassenden Bedienberfläche (GUI/NUI) eines interaktiven Handarbeitsplatz - Hypthese 1: Abhängig vm Bediener gibt es immer eine ptimale Psitin zur Anzeige vn Infrmatin und Bedienelementen auf der Tischberfläche - Hypthese 2: Damit eine effiziente, ergnmische, akzeptierte Verwendung einer Bedienberfläche unabhängig vn Größe, Gewicht, Geschlecht, Alter, Natinalität, Kultur, Religin usw. möglich ist, muss sich diese an den Bediener anpassen - Entwicklung einer barrierefreien Bedienberfläche Entwicklung eines Knzepts, dass es unterschiedlichen Menschen erlaubt mit der Oberfläche gleichermaßen gut zu arbeiten Entwurf einer Bedienung/Anzeige, die an die Größe/Sitzpsitin des Bedieners anpassbar ist Knzeptentwurf, wie und anhand welcher Merkmale dies ptimal möglich ist Entwicklung einer Anleitung, wie der Bediener zur ptimalen Bedienberflächen-Einstellung kmmt - Allgemeiner Knzeptentwurf zur (autmatischen) ptimalen Platzierung vn Bedienelementen und Bedienerinfrmatinen Recherche und Analyse: Wie kann eine dynamische Platzierung vn Infrmatinen umgesetzt werden Analyse des Einflusses der dynamischen Platzierung auf die Anwenderfreundlichkeit und Bedienerakzeptanz - Knzeptentwurf zur ptimalen Platzierung vn Infrmatinen in der vrgegebenen Anwendung Wichtige zu berücksichtigende physikalische Einflussfaktren Größe des Bedieners (Blickwinkel, Reichweite), Aktueller Przessschritt (Verstellung des Arbeitsplatzes durch Betriebsmittel, Werkzeuge und Autmatisierungskmpnenten) Abschattung der Visualisierungsfläche (Prjektr hhe Objekte; Mnitr Objektstapelung) Wichtige zu berücksichtigende sftwaretechnische Einflussfaktren Geschwindigkeit und Häufigkeit der autmatischen Oberflächenanpassung Spntane Änderungen vs. Langsame Übergänge Überblendung Präsentatin der entwickelten Knzepte anhand eines Minimalbeispiels einer Bedienerberfläche, welche alle entwickelten Aspekte veranschaulicht

3 Bachelr-/Masterarbeit: Entwicklung eines ptimalen Infrmatinsflusses zwischen Mensch und Maschine an einem interaktiven Handarbeitsplatz - Hypthese 1: Abhängig vm Bediener gibt es immer einen ptimalen Mix der Rückmeldungskanäle (visuelles, auditives & haptisches Feedback) - Hypthese 2: Damit ein Bediener eine Anlage akzeptiert und effizient verwendet, muss er ständig wissen was gerade um ihn herum passiert (peratr-in-the-lp) - Hypthese 3: Infrmatinen können vn einem menschlichen Bediener gleichzeitig immer nur vn einem Punkt effektiv abgehlt werden (single pint f fcus) - Entwicklung eines Tls zur Bestimmung der ptimalen Zusammensetzung aus visuellem, auditivem und haptischem Feedback Recherche, welche Infrmatinskanäle für welchen Anwendungsfall am besten geeignet sind Gestaltung eines sinnvllen und effizienten Infrmatinsrückflusses unter der Verwendung der zur Verfügung stehenden Infrmatinskanäle Bestimmung in welchem Verhältnis Text, Grafik, Animatin, Vide, Sprache/Audi, haptisches Feedback für eine effiziente Bedienung gewählt werden sllte (Bestimmung des ptimalen Infrmatins- Mischungsverhältnisses) - Knzeptinierung des Infrmatinsflusses für den gegebenen Anwendungsfall Analyse, welche Infrmatinen an den Bediener gesendet werden müssen, damit dieser ständig weiß, was gerade passiert (z.b. Ladebalken, Rbterstatus, Bewegungsmdus, nächste Aktinen der Anlage) Analyse des Infrmatinsaufnahmevermögens des Menschen (Wie viel Infrmatin kann eine Persn zu einem gegebenen Zeitpunkt tatsächlich aufnehmen? Was führt zu einer Sinnesüberlastung?) - Entwicklung eines Tls (Benchmark) zur Bestimmung der tatsächlichen Verbesserung des entwickelten Knzepts im Vergleich zu einer herkömmlichen GUI Zu beantwrtende Frage: Bringen die verwendeten multimdalen Infrmatinskanäle tatsächlich einen Vrteil für den Bediener? Gibt es Nachteile? Knzeptinierung und Prgrammierung eines ptimalen Infrmatinsflusses zur Laufzeit der Anlage anhand eines Minimalbeispiels inkl. Veranschaulichung der entwickelten Knzepte

4 Bachelr-/Masterarbeit: Analyse einer natürlichen Gestensteuerung eines interaktiven Handarbeitsplatzes hinsichtlich intuitiver, anpassbarer Bedienung - Hypthese 1: Eine intuitive und ergnmische Gestensteuerung erlaubt ein effizientes Arbeiten - Hypthese 2: Eine intuitive Gestensteuerung minimiert die Gewöhnungsphase des Bedieners an eine Anlage - Hypthese 3: Damit eine Gestensteuerung für alle Bediener unabhängig vn Größe, Gewicht, Geschlecht, Alter, Natinalität, Kultur, Religin usw. intuitiv ist, muss sich die Gestensteuerung an den Bediener anpassen - Analyse des Zusammenhangs intuitive Geste effizientes Arbeiten Analyse und Recherche, was eine intuitive Geste ausmacht Knzeptentwurf, was intuitive Gesten im vrgegebenen Anwendungsszenari ausmacht (Mensch-Rbter- & Mensch-Cmputer-Interaktin) Beantwrtung der Frage: Wie müssen Gesten geartet sein, damit ein effizientes Arbeiten möglich ist (siehe Hypthese 1) - Entwicklung eines Analysetls zur Bestimmung der Intuitivität einer Geste Entwicklung eines Kriterienkatalgs welcher eine möglichst klare Aussage, b eine Geste intuitiv der nicht ist erlaubt (Abstufung in Intuitivitätslevel) - Knzept zur Anpassung einer Gestensteuerung an den Bediener Recherche: Wie kann eine slche Anpassung an den Bediener umgesetzt werden Mögliche Aspekte: Bedienung ist umstellbar für Rechts- bzw. Linkshänder Entwicklung eines Knzepts (z.b. mathematisches Mdell) wie eine Gestensteuerung anhand der Sensrdaten an den Bediener angepasst werden kann Definitin eines Basis-Gestenvkabulars zur sinnvllen und intuitiven Mensch- Rbter-Interaktin Definitin eines Basis-Gestenvkabulars zur sinnvllen und intuitiven Mensch- Cmputer-Interaktin Visualisierung der erzielten Ergebnisse der Abschlussarbeit mithilfe des selbst definierten Basis-Gestenvkabulars

5 Bachelr-/Masterarbeit: Entwurf eines Algrithmus zur ptimalen Anpassung einer Gestensteuerung an den Bediener eines interaktiven Handarbeitsplatzes - Hypthese 1: Eine intuitive und ergnmische Gestensteuerung erlaubt ein effizientes Arbeiten - Hypthese 2: Eine intuitive Gestensteuerung minimiert die Gewöhnungsphase des Bedieners an eine Anlage - Hypthese 3: Damit eine Gestensteuerung für alle Bediener unabhängig vn Größe, Gewicht, Geschlecht, Alter, Natinalität, Kultur, Religin usw. intuitiv ist, muss sich die Gestensteuerung an den Bediener anpassen - Entwicklung eines Algrithmus zur Bedieneranpassung einer Gestensteuerung Prgrammierung eines Algrithmus zur Anpassung einer Gestensteuerung an den Bediener (basierend auf einem vrher ausgearbeiteten Knzept) - Empirische Evaluierung einer intuitiven Gestensteuerung Empirische Analyse: Was ist eine intuitive Geste? (z.b. anhand eines Wizardf-Oz-Experiment) Gegenüberstellung der theretischen Ergebnisse einer intuitiven Gestensteuerung mit den empirischen Ergebnissen Verallgemeinerung der experimentellen Ergebnisse und Erweiterung der bereits analysierten, theretischen Faktren für eine intuitive Gestensteuerung um die Praxiserkenntnisse - Empirische Evaluierung der Anpassbarkeit einer Gestensteuerung an den Bediener (Validierung des entwickelten Algrithmus) Empirische Analyse mit Prbanden Beantwrtung der Frage: Wird mit der Anpassung der Gestensteuerung an den Bediener eine intuitivere, leichtere Bedienung erzielt Analyse und Quantifizierung der experimentellen Ergebnisse (wie viel intuitiver, einfacher erlernbar ist die bedienerangepasste Gestensteuerung)