Transition of Control für Tangible User Interfaces am Beispiel eines magnetisch aktuierten, interaktiven Tischs

Hintergrund

Interaktive Tische erlauben es Nutzern, mit digitalen Informationen zu interagieren. Dazu können diese auch Tangibles verwenden, greifbare Objekte auf dem Tisch, welche entweder dedizierte Objekte sind oder Objekte, die sowieso schon auf dem Tisch liegen. Der Tisch kann allerdings diese Objekte nicht selbst bewegen. Ein Tisch, der Objekte auf ihm flexibel verschieben und manipulieren kann, hätte verschiedene Vorteile: er kann selbständig Objekte aufräumen oder bereitstellen, kann haptisches und visuelles Feedback geben, oder bei der Erledigung von Aufgaben helfen. Ein sinnvoller Ansatz ist, unter der Tischoberfläche einen schaltbaren Elektromagneten zu platzieren, der von einem Roboterarm bewegt wird.

Zielsetzung der Arbeit

Tangible Interactive Tabletops mit Aktuationsfunktion sind schon seit über 20 Jahren Thema der HCI-Forschung. Seitdem wurden viele verschiedene technische Umsetzungen zur Bewegung des Tangibles entwickelt. Zum Großteil wurde jedoch die Interaktion selbst vernachlässigt, da die Aktuation als geschlossener Prozess den Nutzer kurzzeitig von der Interaktion ausschließt. Daher ist das Ziel dieser Arbeit die prototypische Entwicklung eines Actuated-Tangible-Tabletop-User-Interfaces, das dem Nutzer zu jeder Zeit eine Interaktion ermöglicht. Dafür soll zunächst die Hardware designt und gebaut werden, also der Tisch selbst mit zugehörigem Aktuationsmechanismus und Input-Sensor. Hinzu kommt die Software zur Steuerung der mechanischen Komponenten, die zum Schluss auf drei konkrete Anwendungsszenarien ausgerichtet wird.

Konkrete Aufgaben

Einarbeiten in den Themenkomplex Tangible User Interfaces

Entwicklung eines neuen Interaktionskonzepts

Bau eines Prototyps

Entwicklung der Software zur Steuerung der Aktuation

Evaluation mit Hilfe einer Fokusgruppe

Erstellen von Projektdemonstration und Bachelorarbeit

Erwartete Vorkenntnisse

Grundlegende Programmierkenntnisse

Grundkenntnisse Elektronik / Hardware sinnvoll

Weiterführende Quellen

Demonstrating MagneTisch: Tangibles in Motion on an Interactive Surface

dePENd: augmented handwriting system using ferromagnetism of a ballpoint pen

Stylus assistant: designing dynamic constraints for facilitating stylus inputs on portable displays

Force Attraction Pen: A Haptic Pen with Variable Attraction Force

Madgets: Actuating Widgets on Interactive Tabletops (video)

FingerFlux: near-surface haptic feedback on tabletops (video)

Instructable-Projekt