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Wissenschaftliche Abschlussarbeit - Detailansicht

Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik - Professur für Mikrosystemtechnik

Entwicklung eines vibrotaktilen Interaktionsmoduls
Art der Abschlussarbeit
Diplomarbeit
Autoren
  • Hüttner, Ronny
Betreuer
  • Prof. Dr.-Ing. Andreas Richter
  • Dipl.-Ing. Konrad Henkel
  • Dipl.-Ing. René Körbitz
Abstract
Die vorliegende Diplomarbeit beschreibt die Planung, die Konstruktion und den Aufbau eines vibrotaktilen
Interaktionsmoduls. Neben bekannten audiovisuellen Technologien als Schnittstelle in die virtuelle Welt, ermöglicht
der entstandene funktionsfähige Demonstrator die Erkundung einer neuen, haptischen Dimension.
Dafür werden haptische Texturen aus dem virtuellen Raum in die Realität übertragen und fühlbar gemacht.
Grundlage dafür ist die gezielte Auslösung taktiler Reize durch Stimulation der, für die Wahrnehmung dieser
Reize, spezialisierten Mechanorezeptoren in der Haut des Menschen. In der Arbeit werden die Parameter
dieser Stimulation und deren Umsetzung erarbeitet.
Das vibrotaktile Interaktionsmodul wird in ein bestehendes 4D-Display am Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik
an der Technischen Universität Dresden integriert. Dieses Display besteht aus einem Tracking-
System, dem Industrieroboter UR5 von Universal Robots mit einem Kraftsensor zur Robotermanipulation und
einer VR-Brille. Der Demonstrator wird auf dem Industrieroboter montiert und durch diesen frei im Raum
bewegt. Es werden die Schritte zur Entwicklung der Steuerungssoftware beschrieben, die die Kommunikation
der beteiligten Komponenten ermöglicht und die kraftgesteuerte Positionsregelung der Roboterbewegung
durchführt. Weiterhin wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem auf Grundlage der Roboterbewegung eine synthetische
haptische Textur gerendert wird. Abschließend wird die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems evaluiert.
Dazu ist ein Versuch mit mehreren Probanden durchgeführt worden, bei dem die Teilnehmer eine, in
mehrere Bereiche unterteilte, virtuelle Oberfläche abtasten und die hinterlegte haptische Textur identifizieren
sollten.
Schlagwörter
-
Berichtsjahr
2019
Stand: 12.02.2019