handsome

Input Devices::handsome

Students:

  • Felix van de Sand,
  • Alexander Kulik

"handsome" oder das Fingermäuschen...

Das "handsome" Fingermäuschen basiert auf der Idee der Umkehrung des Prinzips der "Bewegung der Maus auf einer Oberfläche" in das Prinzip der "Bewegung einer Oberfläche auf der Maus".

Durch eine Walze, die über der Linse einer optischen Maus beweglich angebracht ist, wird eine Bewegung der Maus auf einer Fläche simuliert und virtuell in Translation (=Bewegung in eine bestimmte Richtung) und Rotation (=Drehung um eine bestimmte Achse) umgesetzt. Durch 3D-Tracking wird eine freie Bewegung im virtuellen, dreidimensionalen Raum möglich.

 

Idee - der Anfang...

Die konzeptionelle Grundidee der Entwicklung der "handsome" war die Loslösung der "Maus-Hand" von ihrem ermüdenden, ja gar lähmenden Dasein auf der Tischplatte während der Arbeit am Computer. Die Hände sowie deren Besitzer sollten während der Maus-Arbeit vom Schreibtisch befreit werden und einen möglichst großen Aktionsradius erhalten. Das Eingabegerät sollte zudem auf kleinste Maße reduziert sein und eventuell sogar zu einem Teil der Hand werden.

Am Anfang der Studien standen verschiedene Testreihen zum Thema "Hände als Interaktionswerkzeuge", wobei zunächst völlig auf additive Teile verzichtet werden sollte. Der Weg der Denkansätze führte von der Idee einer "Gebärdensprache" als Mittel der Kommunikation mit dem Computer bis hin zu Input Devices, die lediglich die Fingerkuppen bedecken um dem Rechner so die Umsetzung einer Bewegung zu ermöglichen.

Funktion - das Modell

Im Laufe der Projektarbeit kristallisierte sich immer mehr die anfangs beschriebene Idee der Umkehrung des Bewegungs-Konzepts heraus. Die Kombination dieser Idee mit dem Vorsatz der maximalen Beweglichkeit bei der Arbeit am Computer führte zu der Umsetzung des ersten Funktionsmodells.

Bei der Konstruktion lösten wir zunächst die Abtast-Einheit einer optischen Maus vom Rest der Platine. Dieser abgelöste Teil bildete die Eingabeeinheit, also den Teil an dem der Bewegungs-Input für den Rechner generiert wird. Die Verarbeitung und Weiterleitung der Daten sollte an der separierten, am Handgelenk des Benutzers positionierten Platine geschehen. Im Prinzip legten wir ein Verlängerungskabel zwischen diesen beiden Elementen. Über der Abtast-Einheit brachten wir im richtigen Abstand eine Walze an, die auf einer Achse beweglich gelagert war und durch zwei Federn, die sich ebenfalls auf der Achse befanden, in einer neutralen Mittelstellung gehalten wurde. Diese Konstruktion ermöglichte ein Schieben der Walze nach vorne und hinten sowie die Rotation um die eigene Längsachse.

Ergonomie - die erste "Designstudie"

Im Anschluss an das Funktionsmodell folgte die erste "Designstudie". Die Technik wurde prinzipiell beibehalten, nun ging es darum, das ganze praktisch zu verpacken. Um einfachste und intuitive Bedienung zu gewährleisten, verpackten wir den Eingabeteil in eine Form, die sich leicht zwischen Zeige- und Mittelfinger halten lässt. Die Walze ließ sich so einfach mit dem Daumen vor und zurück sowie um die eigene Längsachse nach links und rechts bewegen. Die Umsetzung der Vor- und Zurück-Bewegung eines Objektes sollte durch die Erzeugung relativer Werte bzw. geschwindigkeitsgesteuert geschehen. Die seitliche Bewegung der Walze sollte absolut übertragen werden, also positionsgesteuert.

Eine Fehlerakkumulation bei der Umsetzung der Bewegungsdaten wurde folgendermaßen verhindert: Die Walze, die aus Aluminium besteht, lag in der Nullstellung auf zwei Kontakten auf, die einen Stromkreis schlossen, und löste somit in dieser Stellung immer einen Daten-Reset aus.

Prototyp - das fertige Mäuschen

Hier nun noch einige Fotos der endgültigen Version der "handsome". Die Form des Eingabeteils ist weitgehend optimiert, das heisst auf ein Minimum reduziert. Die Kabelverbindung vom Eingabeteil zur Platine wird durch eine Kunststoff-Ummantelung gestärkt. Sie macht das Gerät gleichzeitig flexibel benutzbar. Man kann entweder mit der "handsome" arbeiten oder seine Hände frei nutzen, indem man den Eingabeteil einfach loslässt. Mit einem Griff hat man das Mäuschen dann wieder in der Hand. Der Platinenteil wird mit einem Klettband am Handgelenk befestigt. So wird das ganze zu einem nahezu komplett mobilen Mäuschen.

Für den Benutzer ist die Steuerung eines Szenarios in jeder ihm genehmen Position möglich. Im nächsten Entwicklungsschritt könnte das Gerät zusätzlich mit einem Inertia-Cube Tracker ausgerüstet werden, der eine Navigation im virtuellen, dreidimensionalen Raum ermöglichen würde.