Geri Dön

Deforme olabilen yüzeylerle gerçekçi haptik etkileşim

Realistic haptic interaction with deformable surfaces

PDF İndir

  1. Tez No: 374748
  2. Yazar: SEZCAN YILMAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. NACİ ZAFER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Bu tezde, viskoelastik yüzeylerin haptik olarak algılanması ve deformasyonu ele alınmıştır. Haptik temas parmak ile sanal bir yüzey arasında tanımlanmış ve lineer olmayan gerçekçi (deneysel olarak doğrulanmış) bir model geliştirilerek formüle edilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde ilgili literatür ve teknoloji ortaya konulmuş olup tez çalışmasında kullanılacak olan haptik cihaz ve test ortamı tanıtılmıştır. Özgün geliştirme çalışmalarından ilki, parametrik yüzeylerin haptik uygulamalara yönelik diferansiyel kinematiğinin ortaya konmasını ve gerçekçi bir temas ve deformasyon modelinin tasarımını içermektedir. Bu kapsamda, kısıt tabanlı empedans tipi bir kontrolör vasıtası ile yüksek eğrilik yarıçaplı içbükey ve dışbükey bölgelere sahip bir yüzey üzerinde gerçekleştirilen test çalışmaları sunulmuştur. Bu testler, parmak ve viskoelastik yüzey arasındaki etkileşim için önerilen lineer olmayan (gerçekçi) algoritmanın oldukça başarılı bir şekilde çalıştığını göstermiştir. Takiben gerçeklik algısı kalitesinin arttırılması amacıyla yüzey üzerindeki harekete sürtünme etkisi ilave edilmesi konusuna girilmiştir. Mevcut literatürde var olan sürtünme modelleri arasından haptik etkileşime uygun olan LuGre formülasyonu çalışmaya adapte edilerek, daha gerçekçi haptik etkileşim ve algıya ulaşılmıştır. Ardından önerilen algoritmanın ve kontrolörün daha genel bir karakteristik kazanabilmesi ve her türlü yüzeyle birlikte kullanılabilmesini sağlamak amacıyla noktalar setinden oluşturulabilen yüzeyler ele alınmıştır. Bu genel durumda, öncelikle sürtünme dikkate alınmadan meshli bir yüzey ile parmak arasında tanımlanan lineer olmayan karakterdeki etkileşim için lokal temas ve deformasyon ele alınmıştır. Son olarak en genel durumun incelenebilmesi için, viskoelastik nesnelerin bir parmakla etkileşiminden haptik geribildirim oluşturulmasına, sürtünme etkileri de dahil edilerek özgün bir karaktere sahip olan algoritmanın geniş bir potansiyele ve kapsamlı uygulama alanlarına sahip olduğu gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

This thesis is concerned with the haptic perception and deformation of viscoelastic surfaces. Haptic contact is described between virtual surfaces and a human finger and formulated by a realistic (experimentally verified) nonlinear model. In the first section, present literature and technology are presented and the experimental set up together with the haptic device used in the tests are introduced. The first study in the thesis that contain original work is in the presentation of surface differential kinematics required for haptic rendering of parametric surfaces and in designing a realistic contact and deformation model. By means a constraint based impedance type controller used in this framework, experiments are conducted on a surface having both concave and convex regions. In these tests, the proposed nonlinear (realistic) algorithm for the finger and viscoelastic surface interactions are shown highly successful. In order to enhance the quality of haptic perception, inclusion of frictional effects along the surface motions is considered. Among the friction models in literature, LuGre model is adapted to the research and more realistic and successful results are thereby obtained. At that stage, in providing generalizability to proposed algorithm and the controller, surfaces developable from a net of point data are considered. For this comprehensive scenario, nonlinear frictionless interactions between the meshed surfaces with a finger is studied in terms of local contact and deformations. In the final stage, frictional effects are also included in illustrating the comprehensive nature and potential of proposed novel algorithm in haptic rendering of viscoelastic objects through fingers.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    363993

    Parametrik değerleri belirlenen merminin deforme olabilen yüzeylere verdiği zararın modellenmesi ve bilgisayar grafikleri ile simulasyonu

    Modelling the penetration of a bullet which parametric values specified to the deformable surfaces and its simulation by computer graphics

    RAFET DURGUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL KURNAZ

  2. Tez No

    442216

    Discontinuous dynamics with grazing points

    Sıyırıp geçen noktalara sahip süreksiz dinamikler

    AYŞEGÜL KIVILCIM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    MatematikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Matematik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MARAT AKHMET

  3. Tez No

    66807

    Sürtünme katsayısı yöntemi ile tekstil yüzeylerinin analizi

    The Textile materials analysis with frictional coefficient methods

    ŞANSAL ÇETİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜKSEL YILMAZ

  4. Tez No

    153348

    Free flexural (or bending) vibrations analysis of composite orthotropic plate and/or panels with various bonded joints (---In aero-structural systems---)

    Çeşitli yatıştırıcılarla birleştirilmiş, kompozit, ortotropik levha (plaka) ve/veya panellerin serbest eğilme titreşimlerinin analizi (hava-aracı yapısal sistemlerinde)

    ÖZEN GÜVENDİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. UMUT YÜCEOĞLU

  5. Tez No

    181998

    Real-time deformable objects in collaborative virtual environments

    İşbirlikçi sanal ortamlarda gerçek zamanlı deforme olabilen nesneler

    SELÇUK SÜMENGEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSabancı Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SELİM BALCİSOY

    YRD. DOÇ. DR. SERHAT YEŞİLYURT

Geri Dön