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Am KIT-ISAS wurde ein Prototyp einer haptischen Schnittstelle fertiggestellt, der ein einzigartiges, immersives Benutzererlebnis bei der Teleoperation bietet. Damit können beispielsweise Widerstände und Bewegungen bei der Interaktion mit entfernten oder virtuellen Objekten spürbar gemacht werden.
Haptisches Feedback ist ein wichtiger Bestandteil bei der Teleoperation von entfernten Manipulatoren, insbesondere wenn die entfernte Umgebung manipuliert werden soll. Doch nicht nur zur Teleoperation, auch zu Simulations- und Trainingszwecken ist eine möglichst immersive Darstellung des geforderten Szenarios wünschenswert.
Aus diesem Grund wurde in den vergangenen Jahren im Zuge der ROBDEKON-Forschungsarbeiten am Lehrstuhl für Intelligente Sensor-Aktor-Systeme (ISAS) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) eine neuartige sogenannte kinästhetische haptische Schnittstelle entwickelt, die nun unter dem Namen »HapticGiant« den Status eines vollfunktionsfähigen Prototypen erreicht hat.
In Kombination mit einem neuartigen hierarchiebasiertem Regelungskonzept kann HapticGiant verschiedenste entfernte oder virtuelle Objekte inklusive ihrer mechanischen Eigenschaften darstellen, darunter auch den autonomen 24-Tonnen-Bagger ALICE von ROBDEKON. Die Nutzerperson kann sich dabei im Gegensatz zu vergleichbaren haptischen Schnittstellen ganz normal fortbewegen und spürt wenig bis gar keine Einschränkungen durch die Schnittstelle selbst. Durch die kinästhetische Schnittstelle können auch Widerstände beim Greifen von Objekten spürbar gemacht werden. Die intelligente Regelung des HapticGiant sorgt außerdem dafür, dass wichtige Systemgrenzen und funktionale Sicherheitskriterien zu jeder Zeit eingehalten werden.
In der Folge steht nun ein System zur Verfügung, das für verschiedenste Anwendungen, die weit über ROBDEKON hinaus gehen, haptisches Feedback zur Verfügung stellt. In Kombination mit der ebenfalls am ISAS entwickelten Visualisierungssoftware iviz kann so ein hoch-immersives Benutzererlebnis geschaffen werden.
Im folgenden Video werden die Systemeigenschaften, beispielhafte Anwendungsszenarien und die benutzerfreundliche Handhabung von HapticGiant gezeigt: