Advancesnerate designs (Ritchie) Авторите смятат, че ползите от VR са засегнати от по-широката промишленост и с по-евтината оценка на pcider на възможностите на този тип смели компании да приемат VR решения за някои от своите продуктови процеси Предвижда се че идеята за ненатрапчиво регистриране може по подобен начин. Главата ще опише приложенията на хаптиката в асемблирането, демонстрирайки хологирането може да доведе до анализ на проектирането и производствените задачи на ниво на детайлност, а не устройство за хаптична обратна връзка (Phantom, Sensable Technologies, 1993) и 3D система да анализира и сравнява тази технология с производителността на червените потребители Чрез подробно регистриране на задачи, Lic vr среда, ученикът разбира как виртуалните задачи могат да бъдат картографирани в техния реален свят, еквивалентно на това как се генерират планове за хаптични процеси. авторите смятат, че дизайнът и производството на продуктите трябва да се развиват, за да се даде възможност за промишленост на тази технология в бъдещето Изследователите на предходните изследвания са изследвали валидността на симулацията на измерванията на усещане за присъствие, полагат усилия за оценка на ефективността на обратната сила vR важен аспект на сглобяването
Тесни допуски между двата обекта при вмъкване и контрол на силата Ho и Boothroyd (1979) изследват интрапозицията на колче в отвор и тяхното разположение на част с дупка върху колче. Тяхната цел беше да изведат дизайни на фаска, които ще сведат до минимум времето за вкарване и, следователно, общите времена на сглобяване, задачата за вмъкване на Rosenburg чрез свързване със силова обратна връзка Тествани са пет различни хаптични наслагвания, които включват виртуални повърхности, виртуални полета на демпфиране, виртуални равнини на прилепване и прилепване към линии. Резултатите показват, че извършването на телеманипулация за насочване на движението към присъствието възстановени естествени възможности за лице Използването на 3D хаптични наслагвания също беше в стандартната задача за вмъкване на колчета
сглобяване на аптична виртуална реалност-Преминаване към приложения за реално инженерствоЧервеното идентифицира операциите asping, hold, translation,bly Забележка: Засенченият цилиндър в средата показва произхода. За визуализиране на потока от данни се използват големи сфери, за да обозначат началото на равномерни измествания Скорост промените се показват чрез разделянето на тях, т.е. рядко разположените сфери се равняват на по-висока скорост
Линията, свързваща всички сфери, е 6 Експериментална процедура за сглобяване в тактилна виртуална среда Този експеримент представлява предизвикателство Два комплекта: създаден реален свят и създаден виртуална реалност, където на участника се дава аптична обратна връзка и така връзката на споменатото по-рано , участниците не бяха информирани за скосяванията, които са на общо 34 участници бяха наети за задачата за колче в дупка във виртуалния и реалния свят.
AdvancesIoBВиртуален и реален свят Peg-in-Hole време за завършване на задача (rCT) сравнение TCT fortopChamfered Peg /Chamfered hole(CPCH): Резултатните ефекти от разширените виртуални среди чрез използване на сигнали за сила по време на конкретна задача Compstereo гледане показват печалба от приблизително 16 секунди от общото време за изпълнение на задачата (TCT) Когато има стерео, но не и откриване на сблъсък, беше наблюдавано, че на участниците им отне повече време за al2
gn и поставете колчето в дупката. Това е отразено в плосък отвор на колчето (FPFH): Този експеримент също представя тенденция, подобна на CPCHексперимента, въпреки че по-слабо изразени сравнения със стерео гледане отново показват TCTпрекратяване на по-голямата част от времето подравняване на колчето в дупката Тъй като няма сила за контакт със страните на субектите разчитат на тежък фактор за намаляване на TCT. Изглежда, че възприятието на формата, в допълнение към визуалните стимули върху хаптичното възприятие, е разкрило силата, че ръчното манипулиране на обекти във виртуални пространства се подобрява с хаптична обратна връзкаntechopen
сглобяване на аптична виртуална реалност – Придвижване към ефекти на реални инженерни приложения: За да се разгледа действителното оперативно влияние на хаптичното оборудване по начин, подобен на този, открит от Bashir et al (2004), беше решено, че има присъщо затихване по време на работа, използваната архитектура това означаваше, че за явления като гравитация, реституция, предоставена чрез физически двигател, който добави оперативен слой в системата. Това добавя допълнително натоварване към системата, а в текущото развитие на HAMMS, ефектът на виртуални форми на генно заглушен ефект; hapticrespoTaking серия от опити за изместване бяха проведени, за да се установи метрика на затихване (Фигура 840m Изместване Фигура, 8 Тест за изместване на колче за определяне на затихването на тактилното движение, общо 30x изпълнено и взето средно. Процедурата включва вдигане на колчето, извеждането му напред и поставянето му на пиедестал. обектите се нулират автоматично до техния произход след всяко поставяне
Движенията бяха извършени възможно най-бързо. Всеки път на курсора беше записан чрез регистриране на позицията на курсора и системното време, когато всеки бутон на устройството от theg9 представя резултатите, след като ефектите на хаптичното затихване (приблизително 2 секунди) бяха от оригиналния TCT, докато новият figurworld експериментални времена, има тясна връзка със сглобяването в реалния свят. Това е констатацията. Разбира се, който е измерил времената, които са почти двойно по-високи от тези в реалния свят. Резултатите също така показват, че факторът Haeusler) -57% скосява колчетата до 61% в хаптичния домейн и 78% в realprovememoryanagement неефективните динамични алгоритми за твърдо тяло биха могли потенциално да подобрят techopen
Напредък Фигура 9 Ефект от намаляването на виртуалната среда върху времето за изпълнение на задачата (TCT) TCT за всеки експеримент е посочено в горната част на всеки. изчислено и върнато на потребителя Аркпространство и разширяемост (Eberle et a. В опит да се използват интерфейси, особено за задачи, включващи проучване, оценка на потребителите във виртуални среди могат да проявят проблеми с паралакса, когато изследват виртуални геометрични пространства, въпреки че лесно биха разбрали подобен свят (Baker et al
, 1993; Robinson et al, 2007) Координацията на изследователите подсказва защо този ефект може да се засили, като физически се разхождат през комплекс, за да проследят позицията си и къде са други ключови места по отношение на собствената им позиция в рамките на средата (Brooks, 1992) По същия начин да могат физически да докосват и манипулира приема своята форма и структураконтраст, хаптичните и кинестетичните усещания са вътрешно триизмерни. По този начин изучаването на това как механичните VR интерфейси могат да поддържат екстериорност и хаптичното, като същевременно осигурява количествена 3D прецизност, става все по-усещане за движение и способността да си взаимодействате с изчислителните артефакти чрез хаптичен VRntechopen
сглобяване на аптична виртуална реалност – Преминаване към реални инженерни приложения. Фигура 10 показва тактилната обратна връзка и как тя е повлияла на намерението на потребителите, представено от поредица от червени сфери. Синият сфинд показва, че използването на формата (докосване или намиране на място за избиране), зелените сфери показват, че взаимодействието с виртуален обекття се забива, докато минава през контролните линии (червени сфери) Когато силата прокарва колчето през дупката, както е показано на Фиг. 10(c) и (d) Затворете това, когато колчето влиза в дупката Обърнете внимание и как потребителят има придобили увереност относно околната среда (или работното пространство), когато е налична тактилна информация В сравнение с близко разположените червени контролни сфери на фиг.
10(b), тези, показани на Фигура 10(c) и (d), са добре разделени, което показва, че движението и увереността на потребителя са се подобрили0 Хроноциклична графика на движение на колче в дупкаb, c и d показват четири последователни движения за избиране и поставяне, които е научил да оцените Ефектите от зрението могат ясно да се наблюдават на Фигура 10(d) Началното (избиране) събитие и както е посочено от копирането и посоката на движение Със стереовизията процесът на обучение се проследява бързо, тъй като има по-добро възприемане на дълбочина, намалявайки догадките по време на бранеntechopen
Advances63 Хаптичното влияние върху моторното управление и слуха, химическото (вкус, обоняние) и вестибуларното (движение и позиция на главата) VR като цяло се фокусира върху предоставянето на визуални стимули на потребителя, като същевременно се опитва да избегне конфликт с вестибуларните усещания, които биха довели до замайване или прилошаване при екстузиране тактилните хаптични устройства се използват като обратна връзка чрез осигуряване на докосванеизживяването на потребителя от кинестетична гледна точкабогати мултимедийни среди, които се стремят да осигурят завладяващ опитДо сравнително наскоро преобладаващият фокус беше върху богатата хигиенна игра, като същевременно се развиват периферни устройства в сравнение с простите радостипоследните контролираните видео игри" или "Exer Games" са се превърнали в комерсиална конзола, заслужава да се обмисли в този контекст, тъй като игрите за това компенсират относителната липса на графична изчислителна мощност с разнообразен и богат опит на играчите показват, че подобен подход може да улесни ангажирането без най-високите възможна степен на реализъм (Thin et al, 2009) VR явно предполага стремеж за близко имитиране на реалността Въпреки това, дори пряко съответствие на ограниченията на тяхното човешко тяло в еквивалентния реален свят и се движат през виртуална среда много свободно и лесно, често със скорост и противопоставяйки се на гравитационните и анатомични ограничения , изместване на фокуса към разглеждане на естеството на потребителите или подобряване на VE, потребителят би изпитал нещо, което е по-интуитивно и отговарящо на техните нужди и интриги
Примери за такова разширяване ще включват функционалност, специфични за зрението детайли и осъзнаване на близостта чрез използване на звук (хаптична обратна връзка, която е ограничена до тактилни усещания) ще се почувства в системата R. Това означава, че потребителят не може да се научи да използва системи и подходи и да се вмести в тях, но широко разпространено приемане и възприемане, желателно е да се опита и да се вмести в рамките на даден потребител Психофизиологичните техники биха могли потенциално да осигурят начин за оценка на това как потребителят усеща и реагира на дадена електромиографска активност на скелетните мускули (ЕМГ), мозъчна активност (електрохолограф и проследяване на движението на очите ( електроокулография, EOG) Може също да се получи представа за нивата на възбуда и стрес на потребителя (напр. сърдечен ритъм, температура, кръвно налягане, галваничен кожен отговор) Такива физиологични сигнали е вероятно да доведат до модели на реакции към различни ситуации, които са характеристики на определен отговор на субектаntechopen
сглобяване на аптична виртуална реалност-Преминаване към реални инженерни приложения Беше предприето предварително проучване, за да се оцени ЕМГ реакцията по време на сгъване и активност на лакътя, докато теониометърът (Фигура 11) Сигналите бяха получени с помощта на специализиран физиологичен запис, включващ набор от оптично изолирани аналогови към цифрови превключватели под softwkHz Данни и анализирани чрез запис на цифрови диаграми, извършени 30 als с еднаква скорост Задачите от реалния и виртуалния свят, изпълнени в произволен ред
Екранна снимка от експерименталната настройка на физиологичния запис е показана вляво. Дясното изображение показва прикрепения гониометър Фигура 11 Изследване на хаптичното влияние върху контрола на мотора чрез регистриране на биометрични данни人骨氣d RMs EMG сигнали от biceps и triceps musclntechopen
сглобяване на аптична виртуална реалност – Преминаване към приложения за реално инженерство, интерфейс за обратна връзка с търговска сила от средата на 1990-те години, като phanthichstylus, Gupta et al (1997) изследват ползите от мултимодална симулация, използвайки Vtechnology за обработка и вмъкване на части в сравнение, представено от Boothroyd et al (2002) Техните резултати показват, че времето за изпълнение на задачата за сглобяване се е увеличило пропорционално на сложността на операциите по сглобяване, изисквани за извършване, ограничени до 2D едновременно с операцията по вмъкване. движението
време, необходимо за изпълнението на 2D насочване на задачи тип "колче в дупка"Хаптихибридната система, която използва както хаптичен, така и визуален интерфейсmotion plg queryвиртуален робот, прикрепен към фанптичното устройство seqhaptic сонда и виртуални обекти, изчислителни сили на реакция и базирани на acle вероятностен метод на пътна карта, използван в комбинация с C-Space за филтриране на хаптично генерираните пътища и генериране на сблъсък, роботът (2001) описва експериментално устройство за coperformancehole чрез хаптично устройство с магнитна левитация с 6 степени на свобода и стратегии за манипулиране с визуална обратна връзка. Техните резюмета могат да разграничават между много фини сили и позиции; обаче това, което цялостната задача за реални обекти е най-добрата, хаптиката се поддава естествено на задачи, които req(2001) проведе експерименти, за да проучи ползите от обратната връзка за VR обучението на задачите за сглобяване. Три групи от нива на обучение на участниците (виртуално с хаптика, виртуално без хаптика и ndel biplane in realnt Техните реартиканти с хаптично обучение се представиха значително по-добре от тези процедури witdevelopiperspeenabledntechopen
Изключително полезен за приложения, които предоставят тактилен инструмент, етап на gn Въпреки това, има малко доказателства за изследователска насока тук е работата на Gerovichev et al (2002) относно оценката и хаптичната обратна връзка за обучение на задачи за въвеждане на игла в медицинските резултати и допълнителните резултати , заедно с визуална обратна връзка в реално време, Yoshikawa et al (2003) представиха методология за наблюдение на човешките умения в задача с виртуална дупка и беше извършена 2D симулация. Виртуалното пространство включва характеристики на динамика и повърхностно триене. Резултатите показват, че стабилността на хаптичната система е подобрена с аналогови схеми, така че човешките умения да са по-добре представени във виртуалното оборудване Bashir et al (2004) разработиха svstem към оборудването за влияние и визуална и разширена обратна връзка и как това влияе върху задачата с плъзгащо движение
Ефектите от и клирънсирани. Техните резултати показват 45% удължени времена за завършване със силата на ефективността на медицинска терапия. Регимпего в дупка хаптична оценкамена като изследване на избор за количествено определяне на уменията на горните крайници. Настройката се състои от голяма виртуална таблица с две идентични цилиндрични отвори и цилиндрично колче, което трябваше да се вкарва многократно чрез последователно придвижване между всеки от отворите Физически свойства на колчето и отвора като диаметър, тегло и височина на колчето, позиция, скорост и сили на реакция000Hz Получени са неубедителни резултати, но се провеждат допълнителни клинични изпитвания е да се проучи полезността на хаптичната система като Скорошни изследвания към разработването на архитектури за колаборативни хаптични виртуални среди (CHVEs) Симулаторът на колаборативни хаптични асемблирания (Iglesias et al, 2006 докладват за работа, която изследва компоненти за сглобяване/разглобяване в съвместна виртуална среда Системата има потенциала да управлява големи сглобки; за съжаление , те не изглежда да са съхранени и на движения, Преглед на приложението за напредък на VR и хаптика (Ferreira Mavroidis, 2006) проучвателно влияние и свързаните сензорни предимства на тактилното обратно взаимодействие с VR, оптимизирането на кинестетичния дизайн (Fritschi et al , 2008)ntechopen
сглобяване на аптична виртуална реалност – Преминаване към приложения за реално инженерство, както и човешкото хаптично възприятие (Bresciani et al, 2008) Има обаче взаимодействие hосигуряват обратна връзка по силата и наследяват динамиката и движенията на инструмента, който те симулират, независимо дали това изпълнява задачи във vR и реално живот, базиран на биомеханиката към научно по-точна и реалистична хаптика Докато публикуваната работа върху VR приложения със силова обратна връзка показва ползите от хаптиката, те не обсъждат автоматичното генериране на качествена информация, извлечена от планове за сглобяване (синтаксис или семантика) d вътрешен текст в виртуалната среда Като цяло хаптиката остава като фасилитатор при насочването на пространственото планиране и в по-общ план на информацията за производството
Екстраполирането на когнитивната процедура, отнасяща се до взаимодействието при сглобяване, ще информативно по-добро производство и сглобяване на продукти (данните от DFMARf подчертават знания, опит и намерение Чрез анализиране на тази информация се оптимизират към процедурни задачи и стратегии за обучение в началото на фазата на разработка, като същевременно осведомяват потребителите за задачите, анаптичните vR среди са централни за тази работа; наистина процесите на сглобяване на производството, както и ранните познания (Ritchie et al006) След успешно пилотно проучване от Lim et al (2006), макар и статистически неубедително, показаха, че компонентите за проектиране за сглобяване (DFA) оказват влияние върху недостатъците на задачата на тестовото легло, например неговата функционалност и лекота на използване, и участници като асоциираната и физиологична перспектива за това как хората стерео и режими, като се има предвид това, използването на оценката на виртуални, виртуални/хаптични задачи за сглобяване на колчета срещу реална червомиография (EMG)d при осъществяване на кинестетични реакции между хаптичния VR и реалните задачи напредва състоянието на техниката и за постигане на базирани на cornhaptic системи3 Геометрии на движението, които трябва да бъдат произведени, процедури за сглобяване е полезно да се разбере когнитивното прозрение на човека или след това да се начертае като зависим от времето профил, описващ движение заедно с позиция, ntechopen
Напредък в Haptics(a) Терблиг символи Фигура 1 Проучването на времето и движението на Гилбрет (с любезното съдействие на Джонсън Огилви, 1972) Терблигите са набор от символи, разработени от Франк Гилбрет (Прайс, 1990; Джонсън Огилви 1972) през началото на 20 век за изучаване движения на сглобяване, където всеки символ означава, че 18-те големи единици представляват набор от основни движения, необходими за извършване на годишна операция: Търсене; Намирам; Изберете; Хващане: Задръжте; Позиция; Сглобяване; Използване; Disassembaspect; Транспорт натоварен; Транспортиране без товар Предварителна позиция за следваща операция; Освободете натоварването Неизбежно забавяне; Избегнато забавяне; план; и Rest As therbligs картографират върху всяка отделна оперативна задача, чрез анализиране на therblig единиците, свързани с даден процес, ненужни, за да се оптимизира и направи ефективна всяка задача. Например, когато многобройни „закъснения“ therbligs, свързани с конкретна операция на сглобяване, са очевидни, тогава ефективността за тази конкретна задача ще трябва да се подобри. Гилбрет също създаде хроноциклографи за изследване на движението (Price, 1990) Методът Използвайки фотография с дълга експозиция на целия процес на сглобяване, се получава резултат (b). Този резултат показва пътя, известен като хроноциклограф, който е неефективно движение чрез потребителя
Като оставим източника на светлина да мига с известна честота, той също помага да се определи скоростта и ускорението на движенията на ръката. Всъщност има много какво да се спечели от основната работа на Gilbreth върху времето и изследването на движението. Въпреки това няма литература, която да ги прилага във всяка VR и/4 експериментална методология класически, един от най-широко изучаваните ръчни процеси има за цел да определи количествено сглобките чрез анализ на операциите, необходими за изграждане на компонент Изисква се за ръчно вкарване на колче в дупка за различни геометрии, цилиндрично колче в кръгъл отвор като неговото базово време (т.е. 100%)ntechopen
сглобяване на аптична виртуална реалност-Преминаване към реални инженерни приложения981) докладва немско проучване, което оценява относителното време, необходимо за работа. Той изчисли, че вмъкването на кръгли колчета в отвора отнема само 57% от времето, необходимо за завършване на "номиналния дизайн" за сглобяване (DFA) Диаграмата показва колчета Fiholes с различни fes и относителни времена на сглобяване (Haeusler, 1981) DFA методологично определя относителните времена на задачите: сравнява с предишни количествено определени времена на сглобяване? Тази задача за сглобяване в това проучване Състояния на процеса на сглобяване: бране, поставяне и движение задачата с колче в дупка изисква поставяне на колче в блок с дупка. Участниците го изпълняват както като виртуална 3D задача, където им се предоставят различни комбинации от визуални сигнали за сила (чрез хаптично устройство), така и еквивалентни задачи в реалния свят
Основната цел осигурява вярност на симулатора и обратна връзка и реле и физиологично представяне Експериментът с колче в дупка е планиран като предшественик на по-предизвикателен монтаж, който включва задание за насочена помпа за виртуалната задача, двойно използвано, за да покаже дали откриването на сблъсък и управлението беше включен(1) или изключен (O)Там, които са подредени така, че тестове за откриване (C/D) и със/без стереовизия. Ключовата характеристика на този експеримент беше, че участниците изобщо не знаеха за каквито и да е геометрични разлики в компонентите по време на тази експериментална програма.
Напредък Таблица 1 Експериментален дизайн произволно разпределен за експеримент Впоследствие всеки беше също случаен Всеки експеримент имаше еднакъв брой участници8виртуална хаптична обратна връзка в дупка, като се използваше положението на избрания обект върху обект на станция, за да се изследва Всеки участник беше помолен да премести колче от началната му позиция до блока и всеки След това участникът беше помолен да попълни въпросник след опитния анализ, прихващането на всяко колче до последното пускане, Това предостави време за завършване на задачата (ICT) в секунди за всяко повторение, бяха уникално определени за всеки участник. Беше направен видеозапис за всеки участник, за да се даде повече представа за поведението и на двете. Статистическият анализ беше впоследствие използван за изследване на нулевата хипотеза, че: „Променливостта в перфоманса между двойките задачи би била подобна4
2 реални задачи за пълно вмъкване на колче в дупка Четири различни inse1 Плосък колче/плосък отвор (FPFH)-Вмъкнете колче с плосък край в блок с отвор без скоси2 Скосено колче/плосък отвор (CPFH)-Вмъкнете колче с 45 коничен скосен край в блок с дупка без скосяване Скосен щифт/отвор за скосяване (CPCH) Поставете щифта в блок със съответния скосен отвор 4 Плосък щифт/отвор за скосяване (FPCH) - Вмъкнете щипка с плосък край в блок с 45 коничен отвор
сглобяване на аптична виртуална реалност-Преминаване към реални инженерни приложения. Всяка рутина беше повторена шест пъти. Настройката (фигура 3) гарантира, че разстоянието между колчето и той е фиксирано (на 40 mm от центъра на колчето до центъра на блока) и това всеки участник беше позициониран според техния комфорт на обсег и вляво, където беше поставено от неговия he4 детайлизира размерите на блока и колчето, използвани във виртуалния свят и за експеримента в реалния свят, вляво показва колчето и блока с неговото напречно сечениетестовият блок и колчета (диаметър отляво надясно -1485 мм, 14
48 mm и 1354 mm) са показани вдясно Реакцията на реакция при извършване на различни устройства за in with copic очила MacNaughton, 2008) за стерео гледане, когато е необходимо Хардуерът и архитектурата на системите са представени на Фигура 5 и се състоят от следните компонентиntechopen
AdvancesHaptics Interface: Sensable Technologies OpenHaptics@ Toolkit (SensablGraphics Interface: The Visualization Toolkit (VTK, 1998) се използва графика, обработка на изображения и визуализация. AGEIA PhysXTM (AGEIA PhysX, 2008) технология, физичен двигател, който включва интегриран инструмент за решаване на течности, частици, кърпа и твърд) Хардуер(b) Архитектуравреме Промени в състоянието в рамките на актуализацията на физическата среда idЦентрален за HAMMS е физическият двигател, койтомулации в реално Тъй като хаптичното изобразяване разчита на обратна връзка за сблъсък в реално време отnважното, че където е възможно, ex корпуси и/осхаус, за да възпроизведе обектите във физическата среда Най-важният проблем, който трябва да се реши, е синхронизирането между хаптичния и физическия цикъл. По същество физическият цикъл работи при приблизително 30-60 Hz, докато за създаване на реалистични усещания хаптичният цикъл изисква 1000 Hz
променящите се състояния във физическата симулация към силите, свързани с хаптичното изобразяване. Получените събития са след това HAMMS регистрационни данни за всеки виртуален обект в сцената, включително устройства, които се използват feobjnumber) Фигура 6 илюстрира цветно кодираните therblig единици, адаптирани от HAMMS и асоциирането му с регистрираните данни Чрез анализиране на текстовите файлове с регистрирани данни може автоматично да се формулира процедура за сглобяванеntechopen