Haptiksimulatoren

Die folgenden Haptiksimulatoren wurden in der Vergangenheit verwendet:

Omega.3 & Omega.6

Um den Bedienern während der Ausführung einer Aufgabe eine Kraftrückmeldung zu ermöglichen, verwenden wir zwei haptische Kraftrückmeldegeräte von Force Dimension (Schweiz), Omega.3 und Omega.6. Die Omega.3 besteht aus drei Motoren und drei Positionssensoren. Abhängig von der kartesischen Position des Endeffektors kann eine programmierbare kartesische Kraft auf die Hand des Benutzers ausgeübt werden, wodurch die Möglichkeit des Force-Feedbacks besteht. Die Omega.6 unterscheidet sich von der früheren Vorrichtung durch die zusätzlichen 3 gemessenen (aber nicht betätigten) Rotationsgrade der Freiheitsgrade des Endeffektors.

Phantom Haptic Feedback Devices

Um Objekte zu simulieren, die auch berührt werden können, verwenden wir haptische Kraftrückmelder, sogenannte PHANToM. Der PHANToM besteht aus drei Motoren und drei Positionssensoren. Abhängig von der Position des End-Effektgerätes kann eine Kraft auf den Finger des Benutzers ausgeübt werden, um so den Widerstand von z.B. einer Wand oder eines Objekts zu simulieren, das aufgenommen werden kann.

Table-Top Virtual Workbench

Für die visuell-haptischen Simulationen verwenden wir eine virtuelle Werkbank, die aus einem Computermonitor (CRT) besteht, der kopfüber über einem Spiegel montiert ist. Wenn Beobachter in den Spiegel schauen, scheinen stereoskopisch gerenderte Objekte über dem Tisch zu schweben. Wir verwenden zwei PHANTOMEN, die unter dem Spiegel platziert sind, um der Hand eines Bedieners haptisches Feedback zu geben. Dieser Aufbau ermöglicht es uns, viele Aspekte der haptischen und visuellen Informationsverarbeitung zu untersuchen, da die visuelle und haptische Szene separat gesteuert werden können.

Integrated Kinesthetic and Tactile Feedback Devices

Diese modulare integrierte haptische Schnittstelle basiert auf einem hochleistungsfähigen, hyperredundanten kinästhetischen (10 DoF) Display: ViSHaRD 10, das im Rahmen des europäischen Projekts TOUCH-HapSys vom LSR Department (Prof. Martin Buss) an der Technischen Universität München entwickelt wurde. Er bietet einen großen zylindrischen Arbeitsbereich von ø 1,7 m × 0,6 m und eine maximale Nutzlast von 7 kg, was ausreicht, um zusätzliche taktile Displays anzubringen. Zur Zeit stehen drei taktile Displays zur Verfügung, die an ViSHaRD 10 angeschlossen werden können:

Tactile Slip Force Display

Diese Anzeige basiert auf einer rotierenden Kugel mit einem Durchmesser von 60,2 mm. Diese Kugel wird durch eine Anordnung von Kugellagern gehalten und von zwei Servomotoren gedreht. Mit diesen beiden orthogonal am Kugeläquator angeordneten Servomotoren ist es möglich, das Gefühl der Gleitkraft in jeder seitlichen Richtung am Finger oder einem anderen Körperteil zu erzeugen. Dieses Gerät wurde hier am MPI entwickelt.

Tactile Shear Force Display

Dieses Display ist in der Lage, individuelle Kraftstimuli tangential zur Oberfläche der menschlichen Haut im Bereich der Zeigefingerspitze zu erzeugen. Es besteht aus vier Stiften, die seitlich zur Haut in jede Richtung mit einer Amplitude von 2 mm beweglich sind. Dieses Gerät wurde im Rahmen des Projekts TOUCH-HapSys vom LSR Department (Prof. Martin Buss) an der Technischen Universität München entwickelt.

VirTouch Mouse

Dieses kommerziell erhältliche Computermaus-basierte Display enthält drei Braille-Generatormodule für den Mittelfinger und den Ringfinger der Bedienerhand. Jedes Braille-Generatormodul besteht aus einer Punktmatrixanordnung in der Konfiguration 4 × 8. Jeder der 96 Stifte ist unabhängig voneinander in normaler Richtung zur Haut der Fingerkuppe des Bedieners beweglich. Der Bewegungsumfang beträgt 1 mm pro Pin, aufgeteilt in 16 Inkrementalschritte.