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HMI

Human-Machine Interfaces

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Human-Machine Interfaces

Die Nutzer interessieren sich nicht für das,was in der Schachtel steckt, wenn die Schachtel das tut, was sie brauchen.

Jef Raskin

Wie stellt man auf natürliche und ergonomische Weise einen einfachen Zugang zu den Funktionen einer Vorrichtung her?

Die Entwicklung eines Geldautomaten, einer Parkuhr, eines Fahrscheinautomaten, eines Elektro-Haushaltsgeräts, der Instrumente für ein Fahrzeug oder einer medizinischen Apparatur bedeutet, sich die Möglichkeit einer Interaktion mit dem Nutzer vorzustellen:die einfache Nutzung, Sicherheit und optische Gefälligkeit zu entwerfen. Heute beschäftigt man sich damit, all das zu konzipieren und umzusetzen, was Regler, Hebel, Knöpfe, physische Teile zur manuellen Bedienungen ersetzt hat: Bilder die verschoben und vergrößert, Tasten, die gedrückt werden, die Finger der Nutzer gleiten die meiste Zeit über die taktilen Oberflächen von Smartphones, Bookreadern, Tablets, Armaturen-Displays.
 
HMI wird häufig mit technologischer Grafik und Kreativität in Verbindung gebracht, beschränkt sich aber nicht darauf. Es handelt sich vor allem um bidirektionale Interaktion zwischen Mensch und Maschine, die durch Technologien wie Bild- und Spracherkennung, Sprachsynthese, Geräuschunterdrückung und haptische Vorrichtungen ermöglicht werden.Es geht darum, neue Erlebnisformen zu schaffen und dafür auch die VR (Virtual Reality) und die AR (Augmented Reality) einzusetzen, um mehrdimensionale Räume zu schaffen.Es wird daran gearbeitet, die Genauigkeit der Interaktion, die Menge der während der Kommunikation erfassten und ausgetauschten Informationen, die Natürlichkeit des Kontakts, die Wahrnehmungen des Nutzers, sowie Zuverlässigkeit und Sicherheit zu verbessern.
 
Teoresi hat sehr genaue Vorstellungen von der Entwicklung dieser Instrumente, da das Unternehmen bereits seit über 20 Jahren in der Entwicklung industrieller Schnittstellen für die Automotive-, den Eisenbahn- und den Luft- und Raumfahrtsektor tätig ist.

Ergonomie

Eine gute Schnittstelle basiert auf einer guten ergonomischen Analyse:

Ergonomie ist ein grundlegende Aspekt: Sie minimiert oder beseitigt komplexe Handlungen, gewährleistet, dass die Gesundheit des Nutzers bei längerer Interaktion nicht gefährdet wird und sorgt für die Ästhetik und Effizienz der Schnittstelle.Sie steht unumstritten im Mittelpunkt der User Experience, also der Wissenschaft, die die mögliche Wahrnehmung eines Nutzers gegenüber einem neuen Produkt oder Dienstleistung vorwegnimmt und voraussieht.

Teoresi analysiert die Ergonomie, erstellt das grafische Embedded-System und prüft die Funktionstüchtigkeit und die komplexen Interaktionen zwischen Mensch und Maschine.

Eine der Stärken unseres Designs besteht in der Funktionsvalidierung und -prüfung, die mit automatischen Methoden durchgeführt wird.Das digitale Auge einer Videokamera erfasst die Bewegungen und Veränderungen des Bildschirms und überprüft, ob eine bestimmte Aktion zu einem positiven Ergebnis gekommen ist und ob sie die Reaktionszeiten und -modalitäten eingehalten hat.Ein Roboterarm wird in Bewegung gesetzt, der Touch-Oberflächen stimuliert und auf Icons und Slider drückt, um den gesamten Validierungsprozess zu automatisieren.Viele Kunden sparen soeben, in diesem Moment, dank dieser ausgefeilten Techniken ganze Jahre Arbeit.

Natürliche Interaktion, eine neue Ära

Drei Sinne sind an den modernen Schnittstellen beteiligt: Tastsinn, Sehsinn und Hörsinn.

Die Sprachsteuerung und das Ton-Feedback eröffnen den Weg zu neuen Freihand-Anwendungen.Nach jahrzehntelanger Arbeit ist die Basistechnologie für die Sprachsteuerung endlich in der Lage, dank Maschinenlernen und KI ein natürliches Gespräch zu führen und sinnvolle Antworten zu generieren.

Teoresi wendet diese Technologie auch in einem sensiblen Bereich wie dem der Biowissenschaften an, wo die Schnittstellen reaktionsfähig, genau und außerdem zertifiziert sein müssen.Beispielsweise konstruieren wir Sprachbefehle für biomedizinische Geräte, die in klinischen Einrichtungen verwendet werden.

Außerdem bietet Teoresi gemeinsam mit Produktpartnern Lösungen auf haptischer Basis an.Die Verschmelzung der virtuellen Realität und der haptischen Instrumente, die Kraftrückkoppelungen aufnehmen, um Richtungsimpulse, Morphologie und Gewicht virtueller Objekte zu registrieren, die in der Hand gehalten werden, revolutionieren viele der Tätigkeiten mit Applikationen, wie beispielsweise in der Telemedizin, der industriellen Fertigung, beim Gaming und der 3D-Formung.

Cyborg hand holding a  gear wheel interface 3d rendering
The Challenges

Schutz der Privatsphäre während der Verbindung

Cybersicherheit

Reduziertes Time-to-Market und Leistungsfähigkeit der Lösung

Simulation und rasche Prototypisierung

Die physischen Objekte werden mit Inhalten ergänzt und zu virtuellen Bildern

Augmented und Virtual Reality
Teoresi’s standpoint

Bei der Planung und Entwicklung einer HMI-Schnittstelle steht die Nutzererfahrung im Mittelpunkt.Die Lösung muss durch die Erhebung von Kunden-Feedback validiert werden, beginnend mit den ersten Phasen der Simulation und über den gesamten Verlauf des Justierungsverfahrens hinweg.

Es sind sehr sensible vorbereitende Phasen notwendig, angefangen beim ergonomischen und funktionalen Aspekt.
Bewertung der Use Cases und ergonomische Analyse
·       Allgemeine Machbarkeitsstudie
·       Ergonomische und  Funktionsanalyse
·       Wahl des „Embedded“-Targets
 
Nach den ersten Phasen muss eine stabile Steuerlogik zu Herz und Motor der Schnittstelle werden.
Entwicklung von Code und Logik
·       Verfeinerung der logischen und funktionalen Anforderungen
·       Entwicklung des Embedded-Code
·       Funktionstest des Code
 
Um eine Schnittstelle für die industrielle Nutzung zu realisieren, muss eine experimentelle Phase durchlaufen werden
Simulation und Tests
·       Simulation
·       Prototyp-Entwicklung und Demo-Modell
·       Inbetriebnahme des Prototyps

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Die Entwicklung und Realisierung von HMI ist eine der Kernkompetenzen von Teoresi. Das Unternehmen hat erfolgreiche Projekte in vielen Anwendungsbereichen verwirklicht, darunter:Schnittstellen für Infotainment-Systeme, Schnittstellen für Elektro-Haushaltsgeräte, volldigitale Armaturenbretter für Luxusautos und Schnittstellen für große landwirtschaftliche Fahrzeuge.

 
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