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Gestensteuerungen zur teleoperierten Navigation von Servicerobotern
Schriftenreihe Mensch-Maschine-Systemtechnik Kassel University Press, Kassel, (2021)
Abstract
Forscher versprechen sich durch die Verwendung von natürlichen Benutzungsschnittstellen eine Verbesserung der Mensch-Roboter-Interaktion gegenüber den konventionellen Eingabeparadigmen, die Joysticks, Mäuse oder Tastaturen verwenden. Gestensteuerungen, als eine Ausprägung von natürlichen Benutzungsschnittstellen, werden daher enorme Potenziale zugeschrieben. Aber ist dies gerechtfertigt? Rund um diese Frage ist eine Diskussion in der Wissenschaft entstanden. Auf der einen Seite gibt es Forscher, die versprechen, durch Gestensteuerungen konventionelle Eingabegeräte ersetzen zu können, auf der anderen Seite gibt es aber auch Forscher, die auf die Defizite von Gestensteuerungen hinweisen und deren Verwendung eher kritisch sehen. Die hier vorliegende Arbeit soll zu dieser Diskussion beitragen. Sie dokumentiert einerseits die vorhandenen Erkenntnisse über die Gebrauchstauglichkeit von Gestensteuerungen und andererseits Erkenntnisse über den gebrauchstauglichen Einsatz von Gestensteuerungen für die teleoperierte Navigation von Servicerobotern. Insbesondere über den gebrauchstauglichen Einsatz von Gestensteuerungen für diesen Anwendungsfall liegen bisher nur wenige Erkenntnisse vor. Methodisch erfolgt nach einer Einführung in die Problemstellung eine wissenschaftliche und technische Grundlagenrecherche über die Gestaltungsmöglichkeiten einer Gestensteuerung. Aufbauend auf bisher formulierten Anforderungen an eine gebrauchstaugliche Gestensteuerung erfolgt eine Bewertung dieser Gestaltungsmöglichkeiten. Für den Erkenntnisgewinn über den Einsatz von Gestensteuerungen für die teleoperierte Navigation von Servicerobotern wurden aufbauend auf den Bewertungen der Gestaltungsmöglichkeiten empirische Untersuchungen durchgeführt. Diese empirischen Untersuchungen adressieren zum einen die Navigation eines bodengestützten und zum anderen die eines fluggestützten Roboters. Das Ergebnis dieser empirischen Untersuchungen ist die Erkenntnis, dass Gestensteuerungen nicht per se besser abschneiden als konventionelle Eingabeparadigmen, allerdings auch nicht schlechter. Zudem werden Hinweise gegeben, welche Herausforderungen zu lösen sind, damit Gestensteuerungen tatsächlich besser abschneiden als konventionelle Eingabeparadigmen. Damit können die Ergebnisse dieser Arbeit auch genutzt werden, um Gestaltungsempfehlungen für Gestensteuerungen für den Anwendungsfall der teleoperierten Navigation abzuleiten.
