Wpływ technologii haptycznej na jakość sterowania w urządzeniach mechatronicznych

• Autorzy: Minorowicz B. , Nowak A. , Stefański F.

Warianty tytułu

EN

Impact of haptic technology on steering quality in mechatronic devieces

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Autorzy przedstawili w artykule konstrukcje dwóch urządzeń mechatronicznych: manipulatora oraz pojazdu inspekcyjnego. Do sterowania zastosowano dżojstik z dwoma stopniami swobody. Całość wykonano, używając do budowy posiadanych zestawów Lego Technic oraz Mindstorms NXT 2.0. Sterowanie opracowane zostało przy użyciu środowiska symulacyjnego Matlab Simulink z dodatkowymi bibliotekami obsłu-gującymi mikrokontroler, czujniki i serwomotory z zestawu Lego Mind-storms. Celem badań było sprawdzenie, jak siłowe sprzężenie zwrotne, odczuwalne przez operatora poprzez dżojstik, wpłynie na jakość sterowania. Scenariusze badań zakładały sterowanie manipulatorem znajdującym się w odległości 5 m od operatora. W drugim przypadku operator sterował pojazdem, patrząc jedynie na obraz przesyłany z zamontowanej na nim kamery na ekran laptopa. Dokonano porównania wartości uzyskanych dla wyłączonego oraz aktywnego sprzężenia, a także zaprezentowano otrzymane wyniki.

EN

The authors presented a paper with the design of two mechatronic devices: the manipulator and inspection vehicle. For steering joystick with two degrees of freedom was used. The whole constructions are made of Lego Technic and Mindstorms NXT 2.0. Control system was developed by using simulation environment Matlab Simulink with additional libtaries serving the microcontroller, sensors and servo motors from Lego Mindstorms kit. The object of the research was examination how force feedback affects on the control quality. Test scenarios assumed steering of the manipulator located 5 m far from the operator. In the second variant inspection vehicle was equipped with camera, operator steers the vehicle based only on view on notebook screen. To sum up the article, a comparison of the values obtained for the disabled and active feedback were shown.

Słowa kluczowe

PL

dżojstik; siłowe sprzężenie zwrotne; MATLAB/Simulink; LEGO Mindstorms NXT 2.0; manipulator; pojazd inspekcyjny

EN

joystick; force feedback; MATLAB Simulink; LEGO Mindstorms NXT 2.0; manipulator; inspection vehicle

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2013
• Tom: Z. 263
• Strony: 19--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Minorowicz B.

• Instytut Technologii Mechanicznej,Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

autor

Nowak A.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

autor

Stefański F.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

Bibliografia

• 1. Bachan P., Milecki A.: MR haptic joystick in control of virtual servo drive. Jurnal of Physics: Conference Series, nr 149, 2009.
• 2. Baillie S., Crossan A., Reid S., Brewster S.: Preliminary development and evaluation of a bovine rectal palpation simulator for training veterinary students. Cattle Practice, nr 2: pp. 101-106, 2003.
• 3. Behrens A., Atorf L., Aach T.: Teaching practical engineering for freshman students Rusing the RWTH – Mindstorms NXT toolbox for Matlab [in:] Matlab – Modeling, Programing and Simulations. Sciyo, Rijeka 2010.
• 4. Behrens A., Atorf L., Schwann R.: MATLAB meets LEGO Mindstorms – A freshman introduction course into practical engineering. Education, IEEE Transactions, nr 53(2), pp. 306-317, 2010.
• 5. Diolaiti N., Melchiorri C.: Haptic tele-operation of a mobile robot. IFAC 2003.
• 6. Farkhatdinov I., Ryu J., An J.: Preliminary Experimental Study on Haptic Teleoperation of Mobile Robot with Variable Force Feedback Gain, IEEE Hapics Symposium, Massauchusetts, USA, March 2010.
• 7. Kim L., Hwang Y., Park S.H., Ha S.: Dental training system using multi-modal interface. Computer-Aided Design and Applications, nr 2, pp. 591-598, 2005.
• 8. Milecki A.: Simulation investigations of electrohydraulic drive controlled by haptic joystick. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, nr 28.4, pp. 53-61, 2008.
• 9. Siciliano B., Khatib O.: Springer Handbook of Robotics. Springer, Berlin 2008.
• 10. http://www.philohome.com/ [15.05.2013].
• 11. http://www.mathworks.com/hardware-support/lego-mindstorms-simulink.html [17.05.2013].