Geri Dön

Haptik destekli karma gerçeklik simülasyon ortamı geliştirilmesi

Haptic supported mixed reality simulation environment development

PDF İndir

  1. Tez No: 673094
  2. Yazar: MEHMET MURAT AYGÜN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. YİĞİT TAŞCIOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 187

Özet

Görsel-dokunsal karma gerçeklik (VHKG), sanal nesneleri gerçek bir sahneye ekler ve kullanıcıların, bir haptik cihaz aracılığı ile sanal nesnelere dokunmasını sağlar. Genel amaçlı haptik cihazlarında sürekli olarak takılı olan kalem benzeri ucun kullanıcı tarafından tutulması gerekmektedir. Bu gereksinim, cihaza gerek duyulmadığında bile, kullanıcıları cihazın mekanik sınırlarıyla sınırlamakta ve simülasyon gerçekçiliğini azaltmaktadır. Bu çalışmada, çözünürlüğü yüksek bir hexapod konumlayıcı ve altı eksenli bir kuvvet / tork dönüştürücüsünden oluşan, Karşılaşılan Tip Haptik Cihazı (KTHC) konseptinde yeni bir VHKG sistemi geliştirilmiştir. Ana katkı, kullanıcıların gerçek aletleriyle çalışarak sanal nesnelerle etkileşime girebileceği bir simülasyon ortamı oluşturulmasıdır. KTHC'nın haptik ucu sürekli olarak sanal nesne yüzeyinin tam altında kalarak, kullanıcının tuttuğu aleti yalnızca etkileşim sırasında devreye girmek için takip etmektedir. Haptik ucu ile kullanıcı aleti, sadece sanal nesne ile etkileşim sırasında birleşerek, görsel ve dokunsal geri besleme oluşturmaktadır. Çalışma kapsamında, prototip geliştirilmesi tamamlanmış olup; sistem senkronizasyonu ölçümü, haptik, görsel ve alet takip sistemlerinin doğrulama deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler ile alet ucunun 1 mm'den az hata ile takibinin yapıldığı, haptik kuvvet doğruluğunun ve tekrarlanabilirliğinin 0,2 N'den az olduğu ve sistemin uçtan uca senkronizasyon hatasının ise 0,2 mm'den az olduğu doğrulanmıştır. Objektif olan kullanıcı deneylerinin yanında, sübjektif değerlendirmeler de yapılmıştır. Bu doğrultuda, kullanıcılar anket puanlamaları ile simülasyon gerçekçiliğine dair değerlendirmeler yapmıştır. Elde edilen sübjektif verilerin analizinde, kullanıcıların sistemi gerçekçi bulduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Özet (Çeviri)

Visuo-Haptic Mixed Reality (VHMR) adds virtual objects to a real scene and creates a perception of force by means of a haptic device, allowing users to see virtual scenes superimposed on the real world. Most studies with kinaesthetic feedback use general-purpose haptic devices, which require the user to continuously hold an attached stylus. This approach constrains users by the mechanical limits of the device, even when it is not needed. It reduces simulation realism, as well. In this study, a new VHMR system has been developed in the concept of an encountered-type haptic device (ETHD), consisting of a precision hexapod positioner and a six-axis force / torque transducer. The main contribution is that the creation of a simulation environment where users can interact with virtual objects by working with unbound real-life tools. The haptic end-effector of the ETHD constantly stays right under the surface of the virtual object, following the user-held tool to engage only during an interaction. The haptic tip and the unbound real-life tool merge during interaction, creating a visual and force perception. The combination of the haptic tip and the user tool merely combines during interaction with the virtual object, creating visual and tactile feedback. Within the scope of the study, prototype development was completed, and verification tests of system synchronization measurement, haptic, visual and instrument tracking systems were performed. Simulation system prototype is development and verification experiments have been evaluated. Verification and user tests of system synchronization, haptic, visual and tool tracking systems have been performed. With these experiments, it was confirmed that the tool tip was followed with an error of less than 1 mm, the haptic force accuracy and repeatability was less than 0.2 N, and the end-to-end synchronization error of the system was less than 0.2 mm. Beside the objective user experiments, subjective evaluations were also made. In this direction, users made evaluations on the survey about scoring and simulation realism. In the analysis of the subjective data obtained, it was concluded that the users found the system realistic.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    899607

    Bayesian optimization strategies for human-in-the-loop systems: Theory and applications in physical human-robot-interaction

    İnsanın optimizasyon döngüsüde olduğu sistemler için bayes optimizasyon stratejileri: Teori ve fiziksel insan-robot etkileşimi uygulamaları

    HARUN TOLASA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mekatronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU

  2. Tez No

    468041

    Designing a medical training simulation with a 6DOF force feedback haptic device in virtual reality environment

    Sanal gerçeklik ortamlarında 6DOF kuvvet geribeslemeli haptik cihaz yardımıyla tıpta ameliyat simülasyonu tasarımı

    HAKAN KISSABOYLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırklareli Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HAKAN ÜSTÜNEL

  3. Tez No

    444429

    Implementation of learning motion to control a robotic arm using haptic technology

    Haptik teknoloji kullanarak robot kolunun denetiminde öğrenmenin uygulanması

    AHMED RAHMAN JASIM AL MUSAWI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LALE CANAN DÜLGER

    PROF. DR. SADETTİN KAPUCU

  4. Tez No

    890424

    DENİ: Dokunsal etkileşimli nesnelerin interneti

    Design of IoT compatible haptic feedback enabled human interface device

    ALPER BAŞARAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDoğuş Üniversitesi

    Bilgisayar ve Enformasyon Bilimleri Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DİLEK TÜKEL

  5. Tez No

    768226

    Robot-assisted drilling on curved surfaces with haptic guidance under adaptive admittance control

    Uyarlamalı admitans kontrolcü ve haptik yönlendirme ile kavisli yüzeylerde robot destekli delme

    ALIREZA MADANI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN

Geri Dön