KEA - Intuitive Steuerung für Kameradrohnen

Was es macht

KEA ist eine intuitive Neuerfindung der Kameradrohnensteuerung, welche es ermöglicht Drohne und Kamera zeitgleich alleine zu steuern. Mit heutigen Steuerungen ist dies fast unmöglich, daher werden ambitionierte Videoaufnahmen stets in Teams gemacht.

Deine Inspiration

Die Aufgabenstellung war eine Drohnensteuerung neu zu konzipieren. Besonders bei Steuerungen für Kameradrohnen mangelt es an intuitiven Bedienungen. Obwohl sich das Flugverhalten von Drohnen grundlegend von Modelflugzeugen unterscheidet werden sie mit den selben klassischen Steuerungen geflogen. Dabei werden beide Hände des Piloten für die Flugsteuerung verwendet und für die Steuerung der Kamera bleibt keine Hand frei. Hauptaufgabe der Kameradrohne ist jedoch das Filmen, darum fokussiert KEA darauf die Kamera zu steuern und stellt die Drohne in den Hintergrund.

So funktioniert es

Die Flugsteuerung und die Kamerasteuerung ist auf beide Hände aufgeteilt. Die rechte Hand steuert den Flug der Drohne, die linke Hand bedient die Kamera. An der Steuerung wird ein Smartphone fixiert, welches das Kamerabild anzeigt und die Bedienung eines Apps ermöglicht. Die Flugsteuerung in der Ebene (XY Achse) wird mit einem Joystick bedient, steigen und sinken der Drohne (Z-Achse) mit einem Schieber auf der Rückseite des Controllers. Die Kamera wird mit einem Objektiv-ähnlichen Joystick auf der Rückseite der Steuerung kontrolliert. Dieser ist in alle Richtungen kippbar. Unmittelbar mittig vor dem „Objektiv“ sieht der Benutzer den gewählten Bildausschnitt auf dem Smartphone. Die Kamera an der Drohne bewegt sich simultan zur Richtung des gekippten "Objektivs". Formal ist KEA ähnlich gestaltet wie eine Kamera. Dies gibt dem Fotografen eine intuitive Handposition und Bedienung vor.

Designprozess

Angefangen mit einer Marktrecherche, diversen Interviews und Testflügen mit Laien und Profis haben wir verschiedene Anforderungen an ein neues Produkt definiert. Drohnen werden heute in unzähligen Bereichen verwendet mit sehr unterschiedlichen Anforderungen an die Steuerung. Es entstanden viele Konzepte mit diversen Technologien. Später haben wir uns für eine Anwendergruppe entschieden - den Naturfotografen/-videografen. Nach einer umfängliche Ideensuche entstand unser Hauptkonzept, welches darauf basiert dem Fotografen eine Art Kamera als Steuerung zu geben, um seine bereits intuitiven Handlungsabläufe zu nutzen. Um Ergonomie und Funktionsfragen zu definieren wurden Schaummodelle gebaut, während mittels einem modularen Knopf- und Joysticksystem einfache Funktionsprototypen erstellt wurden. Diese konnten in einer digitalen 3D Umgebung getestet werden. Indem wir parallel Design- und Funktionsprototyp konzipierten reifte die Idee. Gespräche und Tests mit Fotografen verfeinerten das Konzept. Die Resultate haben wir in einem Designprotoypen vereinigt. Zur Veranschaulichung diente an der Diplomausstellung ein Funktionsprototyp, mit welchem man virtuell die Drohne steuern konnte.

Warum es anders ist

Wir haben eine Drohnensteuerung entwickelt, welche es dem Benutzer ermöglicht sich hauptsächlich auf die Kamerasteuerung zu konzentrieren. Indem Flug- und Kamerasteuerung aufgeteilt werden ist es möglich beides gleichzeitig zu bedienen. Da aktuelle Steuerungen nur für die Flugsteuerung bereits beide Daumen auf den zwei Steuerknüppel verwenden, ist die gleichzeitige Bedienung fast unmöglich. KEA vereinigt dynamisches Fliegen und die Kontrolle über den Bildausschnitt in einer Steuerung. Es ist nicht mehr nötig schwierige Flugmanöver in Teams zu fliegen. Die Steuerung ist darum intuitiver, effizienter und ökonomischer. Die Verlagerung eines Joysticks auf die Rückseite des Controllers ist eine Neuheit und vereinfacht die Bedienung. Die kameraähnliche Gestaltung schafft eine gewohnte Handhabung für den Fotografen und ist zudem ergonomischer als bekannte Steuerungen. KEA ist des Weiteren kleiner und kompakter und kann so einfach auf jeden Ausflug mitgenommen werden.

Pläne für die Zukunft

Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Drohnensoftwarefirma Advanced Technology Labs AG durchgeführt. Die entwickelten Prototypen wurden vom Industriepartner sehr positiv entgegengenommen und das Interesse bekundet unser Konzept weiterzuentwickeln. Die Grundidee einen Joystick auf die Rückseite der Steuerung zu verlagern ist einzigartig und verbessert die Handhabung und gleichzeitig auch die Grösse der Steuerung. Es war unser Ziel, die Möglichkeiten und Freiheiten des Drohnenfliegens zu erweitern und wir sind überzeugt die Basis für eine neuheitliche und erfolgreiche Funkfernsteuerung geschaffen zu haben.

Auszeichnungen

Nomination Förderpreis Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK), Bachelor Departement Design