Interakcja człowieka ze środowiskiem wirtualnym za pomocą rzeczywistych i wirtualnych elementów sterowniczych

• Autorzy: Kalwasiński D.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.1575

Warianty tytułu

EN

Interaction of a Human with Virtual Environment Using Real and Virtual Control Elements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wnioski z przeprowadzonych badań pozwalających na określenie, która z dwóch metod symulowania wrażenia dotyku ma większy wpływ na realizm i precyzję w interakcji człowieka z rzeczywistymi lub wirtualnymi elementami sterowniczymi. Pierwsza z metod umożliwia odczuwanie wirtualnych elementów sterowniczych i manipulowanie nimi za pomocą symulatora wyposażonego w rzeczywiste elementy sterownicze i w zwykłą rękawicę VR (bez możliwości blokowania zginania palców). Natomiast druga z metod wykorzystuje rękawicę VR z siłowym sprzężeniem zwrotnym (z możliwością blokowania zginania palców) wraz z symulatorem wyposażonym w wirtualne elementy. Badania przeprowadzono na stanowisku wykorzystującym technikę rzeczywistości wirtualnej.

EN

The article presents the conclusions from the conducted research allowing to determine which of two methods simulating the sense of touch has more influence on realism and precision of interaction of a human with real or virtual control elements. The first method allows to sense virtual elements and to manipulate them with the use of a simulator equipped with real control elements and a standard VR glove (without the possibility to block fingers bending). The second method uses a force feedback glove (with the possibility to block fingers bending) together with a simulator equipped with virtual elements. The article characterizes the research post, research methodology, and points out advantages and disadvantages of both methods and their use. The research was conducted on a research post which uses virtual reality technique.

Słowa kluczowe

PL

automatyka; robotyka; rękawica VR z siłowym sprzężeniem zwrotnym; symulowanie wrażenia dotyku; rzeczywistość wirtualna

EN

automatics; robotics; glove VR with force feedback; simulation of sense of touch; virtual reality

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 8, Nr 2 (28)
• Strony: 115--128
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., wykr.

Twórcy

autor

Kalwasiński D.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy, Zakład Techniki Bezpieczeństwa, Pracownia Technik Rzeczywistości Wirtualnej, ul. Czerniakowska 16; 00-701 Warszawa

Bibliografia

• [1] Grabowski Andrzej. 2012. „Wykorzystanie współczesnych technik rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej do szkolenia pracowników” (Virtual and augmented reality contemporary techniques in training workers). Bezpieczeństwo Pracy 4 : 18-21.
• [2] Kalwasiński Dariusz. 2012. „Opracowanie komputerowego narzędzia do interaktywnego odwzorowania zdarzeń wypadkowych podczas użytkowania suwnic”. Mechanik 7 : 317-324.
• [3] Hayward Vincent, Oliver R. Astley, Manuel Cruz-Hernandez, Dany Grant, Gabriel Robles-De-La-Torre. 2004. “Haptic interfaces and Devices”. Sensor Review 24(1) : 16-29.
• [4] Lécuyer Anatole, Jean-Marie Burkhard, Jildaz Le Biller, Marco Congedo. 2005. “A Technique to Improve Perception of Contacts with Under-Actuated Haptic Devices in Virtual Reality”. In Proceedings of the First Joint Eurohaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems 316-322.
• [5] Barkley J. Jeffrey. 2003. Haptic Devices. Mimic Technologies Inc. 1-4.
• [6] Grabowski Andrzej. 2015. “Sense of Touch in Training Tasks Demanding High Precision and Short Time of Execution”. International Journal of Human-Computer Interaction 31(12) : 861-868.
• [7] Zhou Zhihua, Huagen Wan, Shuming Gao, Qunsheng Peng. 2005. A Realistic Force Rendering Algorithm for CyberGrasp., In Proceedings of the Ninth International Conference IEEE on Computer Aided Design and Computer Graphics.
• [8] Coxworth Ben. 2014. “Dexmo exoskeleton-for-the-hand gives computer interfacing the finger(s)”, http://www.gizmag.com/dexta-robotics-dexmo-hand-exoskeleton/34410/, http://dextarobotics.com/products/Dexmo.
• [9] Endo Takahiro, Haruhisa Kawasaki. 2014. Force Perception of Human Finger Using a Multi-Fingered Haptic Interface. In The Human as an Inspiration for Robot Hand Development (eds.: R. Balasubramanian and V. J. Santos), 345-361. Springer International Publishing.
• [10] Bouzit Mourad, George Popescu, Grigore Burdea, Rares Boian. 2002. The Rutgers Master II-ND Force Feedback Glove. In Proceedings of the 10th Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems HAPTICS, 145-152.
• [11] Papelis Yiannis, Omar Ahmad, Ginger Watson. 2005. Driving simulation scenario definition based on performance measures. In Proceedings of the 3rd Driving Simulation Conference North America, Orlando, Florida, 128-138.
• [12] Kalwasiński Dariusz, Krystyna Myrcha. 2010. “Środowisko wirtualne dla potrzeb interaktywnej symulacji obsługi tokarki”. Mechanik 7 : 187-194.
• [13] Segura Alvaro, Aitor Moreno, Gino Brunetti, Thomas Henn. 2007. Interaction and Ergonomics Issues in the Development of a Mixed Reality Construction Machinery Simulator for Safety Training. In Proceedings of Ergonomics and Health Aspects, HCI International, 290-299, LNCS4566.
• [14] Chambers L. Terrence, Amit Aglawe, Dirk Reiners, Steven White, Christoph W. Borst, Abhishek Bajpayee. 2012. “Real-time simulation for a virtual reality-based MIG welding training system”. Virtual Reality 16(1) : 45-55.
• [15] Huang Jiung-Yao. 2003. “An Omnidirectional Stroll-Based Virtual Reality Interface and Its Application on Overhead Crane Training”. IEEE Transactions on Multimedia 5(1) : 39-51.
• [16] Słowikowski Jerzy. 2001. „Przesłanki ergonomiczne „wyczuwania” maszyn przez człowieka”. Bezpieczeństwo Pracy – Nauka i Praktyka 7-8 : 2-6.
• [17] Sacau Ana, Jari Laarni, Nikolas Ravaja, Tilo Hartmann. 2005. The Impact of Personality Factors on the Experience of Spatial Presence. In Annual International Workshop on Presence, London, UK, ed. / M. Slater. Department of Computer Science, University College, 143-151 (http://www.ijk.hmt-hannover.de/presence).
• [18] Bach Cedric, Dominique L Scapin. 2010. “Comparing Inspections and User Testing for the Evaluation of Virtual Environments”. International Journal of Human–Computer Interaction 26(8) : 786-824,
• [19] Kalwasiński Dariusz. 2014. „Praktyczny test symulatora suwnicy w aspekcie symulacji wrażenia dotyku”. Mechanik 7 : 285-294.
• [20] Juang Jhih-Ren, W.H. Hung, Shih-Chung. Kang. 2013. “SimCrane 3D: A crane symulator with kinesthetic and stereoscopic vision”. Advanced Engineering Informatics 506-518.

Uwagi

PL

Artykuł został opracowany na podstawie referatu prezentowanego podczas XXI Międzynarodowej Szkoły Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji, Jurata, 8-12 maja 2017 r.