Aktif ve pasif eyleyiciler ile 1-serbestlik dereceli hibrit haptik arayüz geliştirilmesi

Abstract

Haptic applications are becoming more widespread due to the progress in the enabling technologies. Primarily, the aim of haptics is to replicate the tactile sensation of humans. Haptic devices are computer controlled mechatronic devices. Therefore the quality of a haptic display defends on the quality of components that constitute the haptic device as well as the controlling algorithm. In this thesis, a one-degree-of-freedom haptic device and an interface model has been developed. Firstly, the virtual environment is modeled acoording to the physical features of the simulated interaction. Then, an active and a passive actuator are combined with power transmission components and sensors to construct a hybrid haptic device. Finally, the hybrid haptic device is tested for different environment models in different combinations of actuators to investigate the haptic performance quality of the hybrid actuator approach for haptic device design.

Haptik uygulamaları bilimde ve teknolojide kaydedilen ilerlemeler sayesinde her geçen gün daha çok yaygınlaşmaktadır. Temelde insandaki dokunma duyusu taklit edilmeye çalışıldığı için haptik çıktı kalitesi yapılan uygulamanın en önemli özelliğidir. Haptik cihazlar da bilgisayar ile kontrol edilen elektromekanik cihazlar oldukları için haptik çıktının kalitesi haptik cihazı oluşturan elemanların ve bu elemanları kontrol eden algoritmanın kalitesiyle doğru orantılıdır. Bu tezde yapılan çalışmada tek serbestlik dereceli haptik cihaz ile arayüz modellemesi yapıldı. Kullanıcının etkileşime girdiği sanal ortamın fiziksel özelliklerini haptik cihaz ile simüle etmek için çalışıldı. İlk olarak kullanıcıda gerçeklik algısını oluşturabilmek için simüle edilecek ortamın fiziksel özelliklerine göre sanal ortam modellemesi yapıldı. Devamında modellemesi yapılan ortamın simüle etmek için kullanılacak eyleyiciler seçildi. Hibrit eyleyicili sistem için bir aktif ve bir pasif eyleyici seçildi. Haptik cihaz oluşturmak için eyleyiciler ile bağlantı parçaları birleştirildi. Ölçümler için kullanılacak enkoder ve yükhücresinin kalibrasyon ve analitik modelleri oluşturuldu. Sonrasında oluşturulan haptik cihaz ile hibrit haptik performans incelemesi yapmak için farklı ortamlar farklı eyleyici kombinasyonları ile simüle edilmiş ve sonuçları incelenmiştir.