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Mensch-Maschine-Schnittstelle mittels Miniatur-Drohnen Drohnen als schwebende, dreidimensionale Interfaces

Autor / Redakteur: Sebastian Gerstl / Rainer Graefen

Mit einem gezielt steuer- und programmierbaren Cluster sogenannter BitDrones demonstrieren Forscher der Queen's University im kanadischen Kingston eine frei schwebende Form von Mensch-Maschinen-Interfaces.

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Schwebendes Interface: Ein Anwender startet einen Befehl innerhalb des vor ihm fliegenden Verbunds an Drohnen, die mit Touchscreens ausgestattet sind. Die an der kanadischen Queen's University entwickelten BitDrones lassen sich in unterschiedliche interaktive und dreidimensionale HMI-Konfigurationen zusammensetzen.
Schwebendes Interface: Ein Anwender startet einen Befehl innerhalb des vor ihm fliegenden Verbunds an Drohnen, die mit Touchscreens ausgestattet sind. Die an der kanadischen Queen's University entwickelten BitDrones lassen sich in unterschiedliche interaktive und dreidimensionale HMI-Konfigurationen zusammensetzen.
(Bild: Human Media Lab / Queen's University)

Drohnen lassen sich nicht nur fortschreitend kleiner bauen, sondern zunehmend präziser steuern. Mit der richtigen Programmierung lassen sich mehrere Nanocopter beispielsweise in gezielten Formationen anordnen, die je nach Befehl gehalten oder in neue Konfigurationen geändert werden kann.

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Das Prinzip macht sich eine Forschungsgruppe der kanadischen Queen's University in Kingston unter Leitung von Professor Roel Vertegaal zu Nutze. Die Gruppe hat ein System so genannter BitDrones entwickelt.

Die winzigen Flugdrohnen lassen sich frei schwebend im Raum anordnen und so als dreidimensional interagierende Flächen nutzen. Verschiedene Anwendungen sind vorstellbar: von schwebenden Hologrammen oder Projektionsflächen zu interaktiven Touch-Displays.

Fliegendes Pixel: Die Würfelförmige ShapeDrone ist eine von mehreren möglichen Anwendungsformen einer Drohne im BitDrone-Verbund. Die LED ändert auf Befehl die Farbe, die Seiten des Käfigs dienen je nach Konfiguration als Flächen für Touch-Befehle.
Fliegendes Pixel: Die Würfelförmige ShapeDrone ist eine von mehreren möglichen Anwendungsformen einer Drohne im BitDrone-Verbund. Die LED ändert auf Befehl die Farbe, die Seiten des Käfigs dienen je nach Konfiguration als Flächen für Touch-Befehle.
(Bild: Human Media Lab / Queen's University)

Derzeit existieren drei verschiedene Varianten der sogenannten BitDrones. Die PixelDrone ist mit einem Dot-Matrix-Screen ausgestattet, der beispielsweise kleine Nachrichten darstellen kann. Die DisplayDrone ist mit einem Touchscreen ausgestattet, über den sich Befehle ausführen oder Videos abspielen lassen.

Die dritte Variante nennt sich ShapeDrones. Diese mit LEDs ausgestatteten Drohnen befinden sich in einem etwa 12 cm messenden, mit Netz bespanntem Käfig. Die Forscher bezeichnen ihr Projekt als „real reality interface“, indem sich die Drohnen wie Pixel – oder passender, wie Voxel, also Pixel mit Volumen – frei im Raum anordnen lassen, um dreidimensionale Objekte oder Bedienflächen zu bilden.

Jede Drohne kann so programmiert und zentral gesteuert werden, dass sie sowohl ihren eigenen Platz als auch den anderer Nanocopter im Verbund kennt. Ein Nutzer kann mit dem Verbund interagieren und beispielsweise einzelne Objekte nach Wunsch frei im Raum anordnen oder in Blockbauweise zu dreidimensionalen, schwebenden Objekten zusammensetzen.

Bis zu zwölf Drohnen sind derzeit in dem System gleichzeitig nutz- und koordinierbar, nach Angaben der Forscher währen in Zukunft aber auch Hunderte Nanocopter in einem Cluster denkbar. Eine weitere Verringerung der Größe – von derzeit sechs bis zwölf Zentimetern bis hinunter auf einen cm – sei realistisch.

Auch Virtual-Reality-Anwendungen könnten so realistischer werden. „Die BitDrones bringen fliegende programmierbare Objekte, wie sie etwa im futuristischen Disneyfilm Baymax vorkommen, der Realität näher,“ sagt Projektleiter Roel Vertegaal. „Sie stellen einen ersten Schritt dar, der es Menschen erlaubt, mit virtuellen 3D-Objekten wie mit echten, physischen Gegenständen zu interagieren.“

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