Haptic rendering for 6/3-DOF haptic devices

Abstract

Application of haptic devices expanded to fields like virtual manufacturing, virtual assembly or medical simulations. Advances in development of haptic devices have resulted in a wide distribution of assymetric 6/3-DOF haptic devices. However, current haptic rendering algorithms work correctly only for symmetric devices. This thesis analyzes 3-DOF and 6-DOF haptic rendering algorithms and proposes an algorithm for 6/3-DOF haptic rendering involving pseudo-haptics. The 6/3-DOF haptic rendering algorithm is implemented based on the previous analysis and tested in a user study.

Využití haptických zařízení se rozšířilo do oblastí jako je virtuální simulace výroby, virtuální montáž, či simulace lékařských zákroků. Pokrok ve výrobě umožnil velké rozšíření haptických zařízení s pohybem v šesti stupních volnosti, avšak s omezenou zpětnou vazbou jen v translaci - tzv. nesymetrická zařízení se 6/3 stupni volnosti. Dosavadní algoritmy pro haptickou vizualizaci pracují však správně jen pro symetrická zařízení. Tato práce analyzuje algoritmy haptické vizualizace pro zařízení se třemi a šesti stupni volnosti a na základě analýzy navrhuje algoritmus haptické vizualizace pro zařízení se 6/3 stupni volnosti s podporou pseudo-haptického vnímání. Algoritmus je na základě analýzy implementován a otestován v uživatelské studii.