Joysticks kommen in praktisch allen Industriebranchen zum Einsatz, in Schienenfahrzeugen wie auch in Schiffen, in Baumaschinen und -fahrzeugen. Auch in der Landwirtschaft eröffnen Joysticks den Herstellern von Agrarfahrzeugen neue Freiräume.

In modernen Baumaschinen übernehmen Bediengeräte wie Joysticks eine Vielzahl verschiedener Funktionen. Ihr größter Vorteil: Mit nur einem Eingabegerät kann eine theoretisch beliebige Anzahl von Aktionen ausgeführt werden. Neben den eigentlichen Steuerbewegungen des Hebels kann der Joystick mit weiteren Funktionstasten bestückt werden. „Wie viele das sind und welche Aktionen sie auslösen – das entscheidet in der Regel der Anwender, der das für seine Zwecke passende Gerät bei FSG ordert und meist auch gemeinsam mit den entsprechenden FSG-Experten entwickelt“, so Thomas Neumann, Konstrukteur.

Von Vorteil ist die hohe Fertigungstiefe von FSG: Nahezu alles, was in der Entwicklung entsteht, kann in der eigenen Produktion auch hergestellt werden. Auf diese Weise ist FSG weitgehend unabhängig von Lieferketten, die in der Industrie in den vergangenen Jahren immer wieder für Verzögerungen gesorgt haben.

Joysticks vs. Lenkrad

Interessant ist der Trend zum Lenkjoystick, der das gewohnte, klassische Lenkrad ersetzt. Beim Prinzip Steer-by-wire werden Steuerbefehle elektrisch vom Bediengerät an sogenannte Aktoren oder auch Aktuatoren weitergeleitet – elektromechanische Antriebe, die die Lenkbewegungen ausführen. Eine durchgehende mechanische Verbindung vom Eingabegerät zur gelenkten Achse besteht nicht.

„Schon seit einigen Jahren kommt der von FSG entwickelte und patentierte Lenkjoystick LPR-2515 bereits in Baumaschinen zum Einsatz. Hier erhalten wir ausschließlich positive Rückmeldungen“, freut sich Christian Schulz aus der Geschäftsleitung. „Im Vergleich zu der raumgreifenden Variante des Lenkrads und der damit verbundenen Lenksäule besitzt ein kompakter Lenkjoystick überzeugende Vorteile, von denen auch Fahrzeughersteller anderer Branchen profitieren, beispielsweise in der Agrartechnik oder in der Forstwirtschaft.“

Der Verzicht auf eine Lenksäule verbessert die Sicht in Fahrtrichtung – ein wichtiger Punkt bei Erntemaschinen, in denen Fahrzeugführer den sogenannten Erntevorsatz so gut wie möglich im Blick behalten müssen. Ohne Lenkrad gewinnt man wertvollen Platz in der Fahrerkabine für andere Komponenten oder Instrumente respektive Displays. Auch kann der Fahrersitz drehbar ausgelegt werden, etwa für Arbeiten, die einen Wechsel der Blickachse erfordern: Selbst dann bleibt das Fahrzeug weiterhin lenkbar, denn der in die Armlehne des Sitzes integrierte Lenkjoystick schwingt mit – anders als eine starre, fest montierte Lenksäule. 

Zudem verbessert ein Lenkjoystick die Ergonomie signifikant, und die Arbeitsbelastung sinkt: Häufige Lenkbewegungen, wie sie zum Beispiel bei Umschlagarbeiten im Y-Zyklus der Fall sind, lassen sich per Joystick mit sehr wenigen Bewegungen einer Hand steuern. Die Sitzhaltung bleibt entspannt, das Steuern des Fahrzeugs ist spürbar einfacher und ermüdungsfreier.

Straßenzulassung: aufwändig, aber machbar

Völlig auf ein Lenkrad zu verzichten – das ist schon heute vor allem bei Sonderfahrzeugen der Fall, die nicht am öffentlichen Straßenverkehr teilnehmen. Sie werden ausschließlich auf eingezäunten Firmengeländen und Baustellen, auf Arealen wie einer Kiesgrube oder auf land- und forstwirtschaftlichen Nutzflächen betrieben. Allerdings ist die Straßenzulassung für ein allein per Joystick gelenktes Fahrzeug durchaus realisierbar, wenn auch an hohe Bedingungen geknüpft. Hier will der Gesetzgeber vor allem sicherstellen, dass ein Fahrzeug auch bei einem technischen Defekt des Lenksystems weiterhin steuerbar bleibt. Redundante Systeme sind hier eine Lösung, um die geforderte Ausfallsicherheit zu erreichen. Ein Hersteller für Baumaschinen plant bereits, für den Lenkjoystick LPR-2515 mittelfristig die Straßenzulassung umzusetzen.

Rückmeldung dynamisch auf Fahrzeug und Masse abgestimmt

Da ein Lenkjoystick nicht mechanisch mit der gelenkten Achse verbunden ist, koppelt ihn das auch ab von haptischen Rückmeldungen. Diese sind aber wichtig, etwa um zu spüren, wie weit der aktuelle Lenkausschlag ist. Beim LPR-2515 löst ein Feedback-System diese Problematik: Motorische Verstelleinheiten erzeugen deutlich spürbare Impulse und übertragen sie an den Griff. Auf diese Weise erhält der Fahrer auch die exakte Rückmeldung der Lenkposition.

Für den FSG-Joystick lassen sich verschiedene Steuerprofile einrichten, voreingestellt von FSG oder individuell angepasst durch den Fahrzeughersteller selbst. In kleinen, leichten Fahrzeugen übermittelt das Gerät entsprechend weniger starke Rückmeldungen als in schweren Fahrzeugen oder Landmaschinen. Möglich sind auch dynamische Profile, die für dasselbe Fahrzeug je nach Zuladung und Achsbelastung reagieren und ein unterschiedlich starkes Feedback an den Joystickgriff leiten. So wertvoll das System ist, bleibt eine eventuelle Fehlfunktion dennoch unkritisch: Sollte die Feedback-Einheit des LPR-2515 ausfallen, bleibt die Lenkfähigkeit des Fahrzeugs auch ohne sie komplett erhalten.

Hat das klassische Lenkrad bald ausgedient? 

In der Praxis hat sich der Lenkjoystick LPR-2515 unter den herausfordernden Bedingungen im Baustelleneinsatz bewährt, hier vor allem als Bediengerät bei knickgelenkten Radladern. Schon beim Testbetrieb hat sich gezeigt, dass die Umgewöhnungszeit von Lenkrad zu Lenkjoystick sehr kurz ist: Die Bedienung per Joystick ist intuitiv und schnell erlernbar.

Hat das klassische Lenkrad bald ausgedient? In speziellen Anwendungsfällen kann ein Lenkjoystick wie der LPR-2515 eine Alternative sein, ganz sicher aber eine leistungsstarke Ergänzung. In jedem Fall erweitert der Lenkjoystick von FSG die Möglichkeiten, die Konstrukteuren von Fahrzeugen zur Verfügung stehen, um das Thema Ergonomie am Fahrerarbeitsplatz neu zu denken.