Paralelni roboti in hapti no prikazovanje
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

Paralelni roboti in haptično prikazovanje PowerPoint PPT Presentation


  • 145 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Paralelni roboti in haptično prikazovanje. Jurij Munda Seminarska naloga pri predmetu ROBOTIZACIJA. Paralelni manipulatorji.

Download Presentation

Paralelni roboti in haptično prikazovanje

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Paralelni roboti in hapti no prikazovanje

Paralelni robotiin haptično prikazovanje

Jurij Munda

Seminarska naloga pri predmetu ROBOTIZACIJA


Paralelni manipulatorji

Paralelni manipulatorji

  • Paralelni manipulator je sestavljen iz premične ploščadi, pritrjene na osnovo z nizom identičnih paralelnih kinematičnih verig, ki jih imenujemo noge. Končni efektor je pritrjen na premično ploščad.

  • Manipulator je popolnoma paralelen, ko je število nog večje ali enako številu prostostnih stopenj premične ploščadi, če ima vsaka noga en aktuator.


Gough stewartova platforma

Gough-Stewartova platforma


Prednosti paralelnih mehanizmov

Prednosti paralelnih mehanizmov

  • Velika nosilnost (glede na serijske mehanizme iste velikosti)

  • Natančnost (napake se ne seštevajo)

  • Dobre dinamične lastnosti (veliki pospeški)


Slabosti paralelnih mehanizmov

Slabosti paralelnih mehanizmov

  • Omejen delovni prostor (glede na serijske mehanizme iste velikosti)

  • Zapletena kinematika (težko izračunat direktno kinematiko)

  • Neobvladljive kinematične singularnosti (paralelni mehanizmi pridobijo stopnje gibljivosti)


Delta manipulator

Delta manipulator


Paramat struktura

PARAMAT struktura


Hapti na naprava force dimmension delta haptic device 6dof

Haptična naprava Force Dimmension Delta Haptic Device 6DOF


Hapti ne naprave

Haptične naprave

  • Haptična naprava omogoča obojestranski tok energije med uporabnikom in napravo preko stične točke - omogoča zaznavanje gibanja uporabnika in izvajanje ustrezne sile nanj.

  • Razlikujejo se po številu prostostnih stopenj, po načinu interakcije (prst – celo telo), po velikosti delovnega prostora in po velikosti sile, ki jo lahko aplicirajo na uporabnika.


Hapti no zaznavanje

Haptično zaznavanje

Ljudje uporabljamo dva tipa haptičnih informacij:

  • Taktilne informacije pridobivamo s pomočjo živcev v koži – predvsem v blazinicah na prstih. Na ta način lahko zaznavamo majhne prostorske in časovne razlike na površini objekta, kar interpretiramo kot hrapavost, gladkost, mehkost in podobne lastnosti površine objektov.

  • Kinetične informacije pridobivamo s pomočjo živcev v sklepih. Tako lahko zaznavamo grobe lastnosti objektov ter velikost in razporejenost objektov.


Hapti no zaznavanje1

Haptično zaznavanje

Problem ločljivosti:

  • Kot vsi vemo, je za vizualni prikaz gibanja potrebo vsaj 25 sličic na sekundo.

  • Za haptični prikaz površine krogle je potrebno vsaj 1000 popravkov na sekundo!

  • Tudi v praksi se kirurgi mnogokrat raje zanašajo na haptične informacije, ki jih prejmejo preko kirurških instrumenotv, kot pa na vizualne informacije…


Model hapti nega sistema

Model haptičnega sistema


Hapti no prikazovanje

Haptično prikazovanje

  • Haptična zanka je sestavljena iz štirih korakov:

    • Ugotavljanje trenutne pozicije avatarja.

    • Detekcija trka z objekti na sceni.

    • Izračunavanje ustreznega odziva na trk.

    • Aplikacija sile na uporabnika.


Hapti ni odziv v obliki sile

Haptični odziv v obliki sile

Modeli za izračunavanje haptičnega odziva temeljijo na globini potopitve avatarja v navidezno steno.

  • Vzmetni model

    • Stene objektov so modelirane z navidezno vzmetjo.

  • Virtual damping

    • Stene objektov so modelirane kot par vzmet-blažilec.

    • Potrebno je poznati hitrost avatarja.

  • Virtual coupling

    • Posplošen virtual damping – haptična naprava ne deluje direktno na objekte, temveč preko para vzmet-blažilec.


Virtual damping na enodimenzionalnem primeru

Virtual damping na enodimenzionalnem primeru


Hapti ni odziv v obliki navora

Haptični odziv v obliki navora

  • Avatar je konveksni objekt predstavljen s trikotniško mrežo.

  • Ko avatar pritiskamo na steno, se bo poskusil obrniti v stabilni položaj.

  • Stabilnost položaja je odvisna od tega, kam na steno se projicira težišče avatarja.


Hapti no prikazovanje to ke v prostoru

Haptično prikazovanje točke v prostoru

  • Avatar se potopi v navidezno steno, haptična zanka zazna trk in sproži haptični odziv.

  • Trk zaznamo le v trenutku, ko oglišče avatarja preseka ovojnico objekta!

  • Ker se sedaj nahajamo v notranjosti “trde” stene, moramo zaradi računanja pravilnega haptičnega odziva in trkov (pri izhodu iz nje) voditi “idealno” pozicijo avatarja na površini stene.


God object algoritem

God-object algoritem

  • HIP – Haptic Interface Point – je točka, v kateri se v resnici nahaja avatar.

  • IHIP – Ideal Haptic Interface Point – je točka, v kateri bi se avatar nahajal, če bi se zaletel v realno steno.

  • Dokler daljica d seka ovojnico objekta, se avatar nahaja v notranjosti.


Stabilnost hapti ne zanke

Stabilnost haptične zanke

  • Ob pritisku na realno steno, je vsota sil enaka 0.

  • Ob pritisku na navidezno steno pa zaradi diskretnega sveta in kvantizacijske napake vsota sil ni nujno 0.

  • Čim večji je faktor k, tem hujši efekt stopničenja lahko pričakujemo.

  • Ob prenizkem faktorju k pa stene ne delujejo več trde.


Zaklju ek

Zaključek

  • Haptično prikazovanje je bilo do sedaj zaradi visokih stroškov predvsem domena visoko tehnoloških projektov in raznih raziskovalnih laboratorijev.

  • Po drugi strani nam industrija računalniških iger že nudi nekaj low-cost force-feedback naprav.

  • Zaradi možnosti, ki nam jih takšen način prikazovanja navideznih svetov omogoča, lahko pričakujemo, da bomo slej ko prej vsi imeli na mizah haptično napravo v takšni ali drugačni obliki.


  • Login