Haptics-in-motion: Enhancing mixed reality workspace with dynamic encountered-type haptic display modules
Dinamik ve karşılaşımlı haptik modül ile karma gerçeklik sistemlerinin çalışma alanının geliştirilmesi
- Tez No: 829296
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YİĞİT TAŞCIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: TED Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Programlar Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 147
Özet
Karşılaşımlı haptik simülasyon biçimli karma gerçeklik sistemleri yere sabitlenmiş ve sabitlenmemiş olarak ikiye ayırılabilir. Genellikle, sabitlenmemiş sistemlere kıyasla sabitlenmiş sistemler daha küçük bir çalışma alanına sahiptir fakat daha yüksek kalitede haptik geri bildirim sunarlar. Sabitlenmiş haptik modülleri çevik konumlayıcılarla gerekli konumlara taşımak bu açıdan bakıldığında çalışma alanını geliştirmek için alternatif bir çözüm olabilir. Bu çalışmada, farklı yüzey ve sertlik kombinasyonlarını karşılaşımlı biçimde sağlayabilen iki adet haptik modül geliştirilmiş ve bir karma gerçeklik sistemi oluşturulmuştur. Bununla beraber dokunsal algılamayı gözlemlemek üzere basit bir oyun tasarlanmıştır. İstenilen yüzeyi istenilen sertlikle eşleştiren iki modül, 2 m uzunluğunda ve 2 m arayla yerleştirilmiş iki doğrusal konumlayıcının üzerine monte edilmiştir. Üç deneyin ilkinde katılımcılara arka arkaya farklı yumuşaklık ve farklı görsellerle hazırlanmış sanal doku kombinasyonlarından oluşan kutu çiftleri gösterilip yumuşak olanı seçmeleri istenmiştir. Deneyde katılımcıların görme duyusundan ziyade dokunma duyusuyla karar verdikleri gözlemlenmiştir. İkincide ise bir taraftakiler renkli ve dokulu diğerleri düz gri olmak üzere, oyuncunun iki tarafında üçer kutu simüle edilmiştir. Oyunun amacı aynı kutuları eşleştirmektir. İki kez veri alınıp birinde sertlik sabit ve düşük tutulurken diğerinde sabit ve yüksek tutulmuştur. Sonuçta, her ne kadar deney boyunca sertlik sabit tutulsa da, sertlik düzeyi düşük olduğunda yüzey ayırt etmenin daha başarılı olduğu gözlemlenmiştir. Sonuncu deneyde aynı oyun bu kez farklı sertlik-yüzey kombinasyonlarıyla oluşturulan altışar kutuyla oynanmıştır. Zorluk seviyesi arttıkça beklendiği üzere başarı seviyesi düşmesine rağmen katılımcıların daha çok eğlendiklerini ifade ettikleri gözlemlenmiştir. Ayrıca sistemin farklı sertlik-doku eşleştirmelerini doğal bir şekilde simüle edebildiği de gözlemlenmiştir. Yapılan anket ise bu sistemle sağlanan bir karma gerçeklik deneyiminin eğlendiriciliği ve gerçekçiliği hakkında oldukça pozitif sonuçlar yansıtmıştır.
Özet (Çeviri)
Mixed reality setups with encountered-type haptic display (ETHD) can be categorized as grounded and ungrounded. Generally, grounded setups provide higher quality haptic feedback limited with smaller workspace as compared to ungrounded setups. An approach is to carry haptic modules on agile positioners. In this work, we present an immersive mixed reality setup, in which two haptic modules provide ETHD with combinations of textures and compliances. Also, a simple game is implemented to observe haptic perception. Haptic modules that match the desired texture with the desired compliance are loaded to two 2 m apart 2 m long linear positioners. Firstly, two boxes with different virtual texture-haptic compliance combinations are presented to participants repeatedly to test whether touch or vision is trusted while determining softness. Results showed that touch is preferred. Secondly, whether compliance affects the perception of textures is examined by asking participants to match three boxes (colored, textured) with three boxes on the opposite side (plain, identical) in VR according to haptic perception. Two sets of data, one with constant low compliance and one with high, were collected. Results yielded that participants distinguish textures on lower compliance more successfully. Lastly, the game is played with different compliance-texture combinations simulating six boxes on each side. It is observed that even though the success rate decreased due to the higher complexity of the task compared to the second experiment, participants expressed a higher level of entertainment. The setup enables natural encounters with different compliance-texture combinations and users responded positively about the entertainment and immersiveness of mixed reality experience with the setup.
Benzer Tezler
- Salience of haptic features for interactive behavior classification in physical human-human/robot collaboration
Fiziksel insan-insan/robot işbirliğinde etkileşimli davranış sınıflandırmasında dokunsal özelliklerin öne çıkması
ZAID RASIM MOHAMMED AL SAADI
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
YRD. DOÇ. DR. AYŞE KÜÇÜKYILMAZ AKDOĞAN
- Kinematics, dynamics, and integration of a redundant manipulator for laparoscopic robotic surgery
Artık serbestlik dereceli laparoskopik cerrahi robotunun kinematiği, dinamiği ve sistem bütünleştirilmesi
ALAA ALASSI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mekatronik MühendisliğiBahçeşehir ÜniversitesiAssist. Prof. Dr. MEHMET BERKE GÜR
- Control of virtual staubli RX160 manipulator by phantom premium haptic device
Sanal staublı RX160 manipülatörün phantom premıum haptıc cihaz ile kontrolü
AYKUT GÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Dynamic force due to relative motion in haptic video
Haptic videoda bağıl hareket kaynaklı dinamik kuvvet
NURAY DİNDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞATAY BAŞDOĞAN
PROF. DR. A. MURAT TEKALP
- Development of MR-fluid based semi-active dampers for use in haptic devices
Haptik cihazlarda kullanılması için MR-sıvısı bazlı yarı-aktif damper geliştirilmesi
MEHMET GÖRKEM KARABULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE