Raport asupra modalitÄÅ£ilor de interac - Robotica si Realitate Virtuala
Raport asupra modalitÄÅ£ilor de interac - Robotica si Realitate Virtuala Raport asupra modalitÄÅ£ilor de interac - Robotica si Realitate Virtuala
Sistemul Aura Interactor [w31] este o vest din material plastic purtat pe spatele utilizatorului, dup cum se poate observa în figura 2.11 b, ce primete la intrare semnalele audio produse de ctre sistemele audio utilizate în timpul simulrilor în realitate virtual sau în jocuri. Aceste semnale audio sunt prelucrate de ctre actuatorul Aura Magnetic aflat în interiorul vestei, creând vibraii corpului uman sub form de impulsuri corespunztoare aciunii vizualizate. Aceste impulsuri pot varia de la simple vibraii pân la bti pronunate printr-o simpl modificare aplicat panoului de comand al vestei. 1.3 Interfeţe pentru interacţiunea cu retur de forţă în medii virtuale Interfeele cu retur de for sau interfeele haptice, cum sunt numite în literatura de specialitate [Burdea 03], [Bowman 05], sunt interfee cu ajutorul crora utilizatorii se imerseaz în mediul virtual pentru a interaciona ori pentru a manipula obiecte modelate în acest mediu. De asemenea acestea pot fi folosite i pentru telemanipularea unor brae robotizate aflate în locuri inaccesibile factorului uman. Pentru ca imersia sa fie total, utilizatorul trebuie s poat vizualiza obiectele virtuale în acelai loc în care se afl si mâna acestuia. În funcie structura mecanismului utilizat putem avea interfee cu retur de for neportabile, exoschelete i interfee cu retur de for bazate pe mecanisme cu contur deschis, cu contururi închise i exoscheletice. 1.3.1 Sisteme haptice bazate pe mecanisme cu contururi deschise (mecanisme seriale) Au fost sintetizate în continuare principalele tipuri de dispozitive cu retur de for ce au la baza funcionrii lor mecanisme seriale. a) Sensable PHaNTOM a) b) c) d) e) Figura 2.12 Diverse tipuri constructive ale interfeei Sensable PHaNTOM [w2], a) PHaNTOM 1.0, b) PHaNTOM 1.5, c) PHaNTOM 3.0, d) PHaNTOM Desktop, e) PHaNTOM Omni
Dispozitivul haptic PHaNTOM [Massie 94], produs de ctre Sensable [w2] este cel mai rspândit dispozitiv haptic de pe pia. Este fabricat în mai multe variante dimensionale dup cum se poate observa i în figura 2.12. Acest tip de interfa este compus din elemente rigide articulate serial controlate de motoare de curent continuu cu ajutorul unor cabluri metalice ce se înfoar pe un tambur pentru a crete rigiditatea sistemului. Sistemul totalizeaz un numr de 6 grade de libertate, dintre care doar 3 au retur de for, celelalte 3 fiind pasive, folosite doar pentru msurarea poziiei în spaiu. Pentru msurarea poziiei în spaiu în cuplele pasive sunt montai traductori unghiulari iar în cuplele active senzori incrementali optici montai pe motoare. Deoarece acest dispozitiv interacioneaz cu un singur punct asupra mediului virtual, se pot simula rugoziti ale unor suprafee, se pot împinge obiectele virtuale, dar nu se pot apuca obiecte cu scopul manipulrii lor. Pentru atingerea acestui obiectiv sunt necesare dou sau chiar trei dispozitive de tip PHaNTOM ce se pot ataa de vârful degetelor utilizatorului. Rigiditatea i forele dezvoltate difer în funcie de model, la fel cum difer i spaiul de lucru. Spaiul de lucru pentru cel mai mare model constructiv este de 838 x 584 x 406 mm iar fora maxim este de 22 N. Recent au aprut mici adaptoare ce mresc numrul de grade de libertate al sistemelor de tip PHaNTOM la 7 (funcia de apucare fr retur de for). Un dezavantaj major al acestor sisteme haptice este lipsa echilibrrii mecanice. b) Haption Virtuose 3D şi 6D Sistemele haptice Virtuose [w36] sunt similare constructiv cu sistemele de tip PHaNTOM. Sistemul Virtuose 6D 40-40 (prezentat în figura 2.13 a) are 6 grade de libertate i poate dezvolta fore de pân la 100 N având un spaiu de lucru de 400 mm. Momentul maxim simulat ajunge la 10 Nm. Sistemul Virtuose 3D are doar 3 grade de libertate la un spaiu de lucru de 250 mm. a) b) c) d) c) MPB Freedom 6S Figura 2.13 Variante constructive ale interfeei haptice Virtuose a) Virtuose 6D 40-40 [w36], b) Virtuose 3D 15-25[w36], c) Virtuose 6D 35-45[w36], d) Schema cinematic a interfeei Virtuose 6D Freedom 6S [w34] este o interfa cu retur de for cu 6 grade de libertate bazat pe elemente articulate serial, bine echilibrat mecanic i cu fore de frecare în articulaii mici. O astfel de interfa poate fi vzut în figura 2.14 a. Spaiul de lucru al acestui dispozitiv este de 17 x 22 x 33 cm iar fora maxim dezvoltat este de 2,5 N. Momentul maxim dezvoltat este de 0,6 Nm. Datorit bunei echilibrri si a forelor de frecare mici, acest dispozitiv poate fi folosit cu succes în simulri ori telemanipulri chirurgicale.
- Page 1 and 2: ID_608 : INCOGNITO: Interactiunea C
- Page 3 and 4: de libertate ale încheieturii mâi
- Page 5: separat s genereze impulsuri i vibr
- Page 9 and 10: a) b) Figura 2.15 a) Interfaa hapti
- Page 11 and 12: Este o interfa haptic paralel bazat
- Page 13 and 14: a) b) c) Figura 2.20. a) Interfaa h
- Page 15 and 16: Mânerul de acionare este situat î
- Page 17 and 18: Figura 2.26 Interfaa haptic Immersi
- Page 19 and 20: a) b) Figura 2.29 a) Exoscheletul S
- Page 21 and 22: sunt conectate la un computer prin
- Page 23 and 24: g) SPIDAR-8 SPIDAR-8 [Sato 01] este
- Page 25 and 26: SOLID este o librarie pentru detect
- Page 27 and 28: Comparatie I-Collide si V-Collide -
- Page 29 and 30: - Ierarhizare - o ierarhie a vecina
- Page 31 and 32: - Verificarea tolerantei determina
- Page 33 and 34: 3.3 Haptik Library http://sirslab.d
- Page 35 and 36: 3.6 GHOST API http://www.sensable.c
- Page 37 and 38: [Bergamasco 94] M. Bergamasco, B. A
- Page 39 and 40: [Ishii 94a] [Ishii 94b] [Ishii 94c]
- Page 41 and 42: [Williams 98] R.L. Williams II, D.
- Page 43: [w40] [w41] [w42] http://www.sarcos
Sistemul Aura Interactor [w31] este o vest din material plastic purtat pe spatele utilizatorului,<br />
dup cum se poate observa în figura 2.11 b, ce primete la intrare semnalele audio produse <strong>de</strong><br />
ctre <strong>si</strong>stemele audio utilizate în timpul <strong>si</strong>mulrilor în realitate virtual sau în jocuri. Aceste<br />
semnale audio sunt prelucrate <strong>de</strong> ctre actuatorul Aura Magnetic aflat în interiorul vestei, creând<br />
vibraii corpului uman sub form <strong>de</strong> impulsuri corespunztoare aciunii vizualizate. Aceste<br />
impulsuri pot varia <strong>de</strong> la <strong>si</strong>mple vibraii pân la bti pronunate printr-o <strong>si</strong>mpl modificare<br />
aplicat panoului <strong>de</strong> comand al vestei.<br />
1.3 Interfeţe pentru <strong>interac</strong>ţiunea cu retur <strong>de</strong> forţă în medii virtuale<br />
Interfeele cu retur <strong>de</strong> for sau interfeele haptice, cum sunt numite în literatura <strong>de</strong> specialitate<br />
[Bur<strong>de</strong>a 03], [Bowman 05], sunt interfee cu ajutorul crora utilizatorii se imerseaz în mediul<br />
virtual pentru a <strong>interac</strong>iona ori pentru a manipula obiecte mo<strong>de</strong>late în acest mediu. De asemenea<br />
acestea pot fi folo<strong>si</strong>te i pentru telemanipularea unor brae robotizate aflate în locuri inacce<strong>si</strong>bile<br />
factorului uman. Pentru ca imer<strong>si</strong>a sa fie total, utilizatorul trebuie s poat vizualiza obiectele<br />
virtuale în acelai loc în care se afl <strong>si</strong> mâna acestuia. În funcie structura mecanismului utilizat<br />
putem avea interfee cu retur <strong>de</strong> for neportabile, exoschelete i interfee cu retur <strong>de</strong> for bazate<br />
pe mecanisme cu contur <strong>de</strong>schis, cu contururi închise i exoscheletice.<br />
1.3.1 Sisteme haptice bazate pe mecanisme cu contururi <strong>de</strong>schise (mecanisme seriale)<br />
Au fost <strong>si</strong>ntetizate în continuare principalele tipuri <strong>de</strong> dispozitive cu retur <strong>de</strong> for ce au la baza<br />
funcionrii lor mecanisme seriale.<br />
a) Sensable PHaNTOM<br />
a) b) c)<br />
d) e)<br />
Figura 2.12 Diverse tipuri constructive ale interfeei Sensable PHaNTOM [w2],<br />
a) PHaNTOM 1.0, b) PHaNTOM 1.5, c) PHaNTOM 3.0, d) PHaNTOM Desktop, e) PHaNTOM Omni
Change language