Adaptive Bediensysteme schaffen bei einem Einsatz im Traktor große Vorteile in der Usability. Sie bieten dem Nutzer immer die passenden Bedienelemente mit passender Bediencharakteristik. In Traktoren sind solche Bediensysteme besonders vorteilhaft, da bei der Arbeit mit dem Traktor die Einsatz- und damit Bedienszenarien häufig wechseln. In dem vorangegangenen Forschungsprojekt aISA konnte ein derartiges adaptives Bediensystem entwickelt und ein Prototyp in Feldversuchen validiert werden.

In dem dreijährigen Verbundprojekt aISA (adaptive Interfacesysteme im Ackerschlepper) wurde vom Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design (IKTD) der Universität Stuttgart, dem Institut für Agrartechnik der Universität Hohenheim (ATH) und der elobau GmbH & Co. KG ein funktionsfähiger Prototyp einer Bedienarmlehne entwickelt, aufgebaut und erprobt. Die Erprobung erfolgte durch den Einbau in einen Traktor von Same Deutz-Fahr und diversen Feldtests mit verschiedenen Arbeitsgeräten und Fahrern. Das Ergebnis der methodischen Entwicklung war schon 2019 auf der Agritechnika zu sehen. Die entwickelte Bedienarmlehne ist in der Lage, sich adaptiv auf unterschiedliche Bedienszenarien einzustellen und ein passendes Interfacesystem bereitzustellen, welches den Nutzer entlastet und eine intuitive Bedienung mit einer hohen Usability und User Experience bietet. Die Bedienelemente auf der Armlehne lassen sich in mehrere Bereiche untergliedern. Bereich A enthält traktoreigene Funktionen. In Bereich B und C wurden nach Wichtigkeit die Funktionen zur Bedienung des angekoppelten Arbeitsgeräts positioniert und beinhalten adaptive Bedienelemente. Bereich D schließt einen Modusschalter ein, der Funktionsbündel je nach Betriebsart – Work, Park, Road – aktiviert oder deaktiviert. In Bereich C befindet sich ein adaptiv anpassbares Bedienelement in Form eines Joysticks, welcher vier verschiedene Positionen einnehmen kann. Der Joystick ist in Position 1 nicht verfügbar, wie auf Abbildung 1 links zu sehen ist. Position 2 stellt eine und Position 3 stellt zwei rotatorische Bedieneinheiten zur Verfügung. In Position 4 lassen sich zusätzlich noch zwei axiale Joystickachsen bedienen. Jede Position stellt sich in Abhängigkeit des angekoppelten Arbeitsgerätes ein und präsentiert lediglich die situativ notwendigen Funktionen. Zusätzlich existiert eine grafische Unterstützung für den Nutzer. Die grafischen Symbole passen sich beim Wechsel des Arbeitsgeräts adaptiv an, um eindeutige Funktionszuordnungen zu dem Arbeitsgerät und dem jeweiligen Wirkteil zu visualisieren. Eine direkte Zuordnung zum Bedienelement ist ebenso durch die räumliche Anordnung der Piktogramme gewährleistet.
Bei den adaptiven Bedienelementen, die in Bereich B implementiert sind, handelt es sich um elektronisch angesteuerte Walzen, welche die optimale Positionierung durch die Charakteristik der benötigten Funktionen des jeweiligen Arbeitsgeräts erhalten. Es existieren drei verschiedene Positionen, die im rechten unteren Bildrand in Abbildung 1 zu sehen sind. Position 1 bietet ein Daumenrad, welches in vertikaler Anordnung eine „auf/ab“ - Bewegung des Bedienelements darstellt und eine optimal erreichbare Taste zur Bestätigung von „an/aus“- Funktionen. Position 2 stellt dieselben Bedienelemente zur Verfügung, jedoch wird das Daumenrad horizontal ausgeführt, um eine „vor/zurück“ – Bewegung abzubilden. In Position 3 steht lediglich die Taste zur Verfügung. Diese Positionierungsadaptivität hängt mit den Kompatibilitäten der Wirkteile zusammen, die hier in Form der Bewegungskompatibilität umgesetzt wurde und dabei die Bewegungsrichtung des Stellteils mit der Bewegungsrichtung des Wirkteils übereinstimmt.

Um eine optimale Funktionspositionierung für das Bediensystem zu erhalten und eine Funktionsgestalt für die adaptiven Bedienelemente definieren zu können, wurde im vorangegangenen Entwicklungsschritt die sogenannte Layer-Methode entwickelt. Bei der Anwendung der Layer-Methode wurde für jedes untersuchte Arbeitsgerät ein Layer angefertigt, um eine optimale Funktionsbelegung für das jeweilige Szenario zu erhalten. Bei der Kombination dieser Layer konnten Überlagerungen festgestellt werden, welche es galt, mit adaptiven Bedienelementen zu lösen. Diese Überlagerungen sind in Abbildung 2 mit übereinanderliegenden Kreisen beziehungsweise Kreissegmenten dargestellt und signalisieren alle Funktionscharakteristiken, die ein Bedienelement an der bestimmten Position leisten können sollte, um eine optimale Bedienung zu gewährleisten. Durch die Entwicklung von adaptiven Bedienelementen können diese die unterschiedlichen geforderten Funktionen ausführen. Auf dieser Basis konnten die oben genannten adaptiven Bedienelemente entwickelt sowie Gestaltungsempfehlungen zu Position und Verfügbarkeit aufgestellt werden.

In der Projektlaufzeit wurden folgende Schutzrechte „Adaptive Bedienvorrichtung und Verfahren zur Adaption einer Bedienvorrichtung“ mit den Patentnummern DE 10 2018 120 732.8 und DE 10 2019 117 604.2 angemeldet. Die Rechte sind während des Projekts auf den Projektpartner elobau GmbH übergegangen.