Drohnen­leitstand

Kontext

Bachelorarbeit, Kooperation von HHLA Sky und Hochschule Osnabrück

Jahr

2020

Produkt

Kollaborativer Tisch für den Drohnenleitstand, mit Augmented Reality

Meine Rolle

Konzept, Gestaltung, Interface, Stadtmodell und Projektleitung, gemeinsam mit Noah

HHLA Sky, eine Tochter der Hamburger Hafen und Logistik AG, entwickelt Drohnensysteme für den industriellen Einsatz. Für ihr Leitsystem sollte ein Bedienkonzept der Zukunft entstehen, gezeigt als Design-Mock-up auf dem Messestand in Hannover. Gemeinsam mit meinem Kommilitonen Noah habe ich dazu meine Bachelorarbeit geschrieben, in Kooperation mit dem Studiengang Industrial Design der Hochschule Osnabrück. Eine feste Aufgabenteilung gab es nicht: Von der Recherche bis zum Modell haben wir alles gemeinsam erarbeitet. Ein großer Teil der Arbeit war dabei die Projektleitung. Für vieles brauchten wir Fachleute, etwa für den Bau des Tisches, die Lackierung, die Unterstützung bei UX und UI und die HoloLens-App. Manche davon mussten wir erst finden. Danach haben wir ihre Arbeit geplant, begleitet und alles zu einem Ganzen zusammengeführt. Die Leitfrage: Welches Bedienkonzept eignet sich am besten für einen Drohnenleitstand?

In einem Drohnenleitstand überwachen die Pilotinnen und Piloten die Flüge an ihren Monitorarbeitsplätzen. Unser Tisch ersetzt diese Arbeitsplätze nicht, sondern ergänzt sie: Muss sich das Team abstimmen, stellt es sich gemeinsam an den Tisch, plant Flüge und bespricht vor allem Probleme und wie sie sich lösen lassen. Nach Recherche und Gesprächen in bestehenden Leitständen haben wir drei Konzepte entwickelt und in Hamburg präsentiert. Ausgewählt wurde eine Zukunftsvision: ein Tisch, dessen Oberfläche sich verformen kann, etwa mit einer Morphing Surface. Der Stadtbereich, um den es gerade geht, hebt sich dabei aus der Tischplatte und wird dreidimensional sichtbar. Augmented Reality ergänzt dieses Relief um die Drohnen selbst, ihre Flugrouten und mögliche Kollisionen. Für das Mock-up wurde daraus ein festes Modell des Hamburger Hafens, denn im Kern ging es um das Zusammenspiel von echtem Modell und Augmented Reality. Geplant wird ein Flug auf dem Tablet, etwa ein Materialtransport oder eine Kamerafahrt. Danach erscheint er über die HoloLens dreidimensional über dem Modell. Dort kann das Team die Route gemeinsam besprechen und per Geste anpassen. Die HoloLens-App hat Dennis programmiert, ein Student der Medieninformatik.

Der Entwurf lief in zwei Phasen. Zuerst haben wir Skizzen und Ideen gesammelt, danach alles in 3D überprüft. Die Formsprache ist futuristisch-industriell: Die Durchbrüche in den Tischbeinen erinnern an die Traversen eines Containerterminals. Tisch und Stadt sind weiß, Tablets, Halterungen und Brille schwarz. So trennt der Tisch auch farblich die reale von der virtuellen Welt. Die Tablethalterungen lassen sich auf Schienen entlang der Tischkante verschieben.

Skizzen und Ideensammlung

Am Anfang stand das Sammeln. In vielen Skizzen haben wir Formen, Proportionen und die grundsätzliche Richtung des Tisches ausprobiert, die Blätter nebeneinandergelegt und verglichen. Vielversprechende Ansätze haben wir direkt auf ausgedruckten Renderings weitergezeichnet. Parallel dazu entstanden erste schnelle Versuche: ein 3D-gedrucktes Stück Stadt, ein parametrisch aufgebautes Stadtrelief und Tests mit Projektionen.

Konzepte in 3D

Danach haben wir unsere Konzepte in 3D übertragen. Als Renderings, teils mit Person zum Größenvergleich, und als Skizze direkt im virtuellen Raum mit Tilt Brush. So konnten wir die Ideen nebeneinander bewerten und bekamen ein Gefühl für Größe, Haltung am Tisch und Wirkung, das eine Skizze allein nicht vermittelt. Die Ansätze reichten vom Holotisch über ein Stehpult bis zum Morph Desk mit verformbarer Oberfläche.

Den Tisch aus MDF haben zwei Kommilitonen in der Werkstatt der Hochschule gebaut. Das Stadtmodell haben Noah und ich komplett selbst gefertigt: einfache Gebäude aus MDF, komplizierte Teile wie Containerbrücken und Windräder aus dem 3D-Drucker. Danach hieß es tagelang spachteln und schleifen, bis alles bereit für den Lack war. Schablonen aus dem Lasercutter sorgten dafür, dass jedes Gebäude genau dort steht, wo es im CAD-Modell geplant war.

Unser Fazit aus der Arbeit: Ein echtes Modell ist immersiver als jede rein virtuelle Nachbildung.

Im Juni 2020 haben wir den Tisch samt Stadtmodell an HHLA Sky übergeben: selbst verladen, nach Hamburg gebracht, vor Ort aufgebaut und das Team eingewiesen. Die Hannover Messe 2020 wurde wegen der Corona-Pandemie abgesagt. Stattdessen kam er nach Hamburg an den Container Terminal Tollerort, in einen Showroom zum „Leitstand der Zukunft“, in dem HHLA Sky ihn Kunden und Partnern zeigt.