Interface haptic

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  • Publicado : 19 de novembro de 2012
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Introdução
A grande variedade de tarefas que podem ser realizadas por robôs móveis tem impulsionado o crescimento do interesse por esse campo de conhecimento nos últimos anos. Tarefas essas que vão desde a substituição do ser humano em ambientes hostis até a condução de pessoas em museus.
Com o avanço tecnológico da comunicação (transferência de dados, internet), verificou-se a possibilidadede controlar estes robôs remotamente. Foi na década 90 que um dos primeiros projetos utilizando estes conceitos conseguiu controlar um laboratório técnico de forma totalmente remota. Desde então, empresas do ramo de exploração e segurança vêm em busca de soluções que implementem esta estrutura em robôs de baixo custo e flexíveis o bastante para as mais variadas tarefas de monitoramento deambientes.
Entretanto uma questão que vem sido analisada nos últimos anos é a questão da interface, ou basicamente, da forma de controle do robô, principalmente se este robô possui vários sensores, variadas funcionalidades. É necessário então apresentar uma forma de interface que seja dinâmica, fácil e simples para os operadores, de forma a agilizar, e aumentar a eficácia dos controladores.

Data-Glove - Luva Haptic

A luva de dados (Data Glove) possui sensores como acelerômetros, giroscópios e sensores magnéticos de flexão atrás da luva e na ponta dos dedos, cujo o objetivo é prover informações com relação ao movimento e orientação dos dedos e da mão. Os sensores de flexão detectam a postura dos dedos enquanto que os gyros (giroscópios) detectam as rotações da mão. Em uma aplicaçãosimilar, foi usado esse método de interface para controlar alguns robôs que voavam, juntamente com uma comunicação wi-fi por radio freqüência, utilizando os sensores de flexão da luva haptic.
O robô e o modulo de controle da unidade de processamento de dados na luva, ela lê e analisa os dados dos sensores e traduz a raw de dados em comandos de controle equivalentes a aqueles produzidos pelos joystickse switch de um controle normal de robô. Então a unidade de processamento de dados envia os comandos a unidade de controle do robô via radio freqüência. Essa unidade de controle junta todos os comando pegos da luva e de outras unidades de sensores em um pacote e envia para que o robô as execute. Essa arquitetura tem a vantagem de permitir o controle tradicional do robô dentro dos conformes com ainterface atual que a maioria dos robôs utilizam.
Para algumas aplicações a data glove pode controlar o robô diretamente sem o uso do controlador ( a principio referenciando o controlador como o computador/software a ser utilizado na conexão com o robô). Para outras aplicações, as informações da data-glove podem ser traduzidas para dados em um PC via uma estação de RF-receiving do qual esse dadosserão traduzidos em dados compatíveis com os dispositivos como mouses ou game PAD e transferidos para o PC via USB. A estação receptora pode fazer a interface com o software, do qual será utilizado para controlar as ações do robô e de até outras unidades.
Fator Humano
Traduzir a glove data em comandos de controle para o robô baseado em habilidades motoras bruta e finas não é uma tarefa fácil,pois a mão humana provê uma granularidade que não torna possível o controle uniforme dos mecanismos, como os de um joystick. Por exemplo, um movimento bruto da mão é traduzido em uma série de comandos não aperfeiçoados para controlar o robô, entre qual o movimento fino dos dedos é traduzido com mais precisão para o controle do movimento. Sensores de orientação e movimentação atrás da luvamostrada na primeira figura, provê as informações do movimento bruto e as posturas da mão e seus gestos dinâmicos são usados para controlar características como velocidade e direção, operação do braço, rotação da câmera. Sensores de flexão montados na ponta dos dedos na luva medem o movimento fino dos dedos. Essa informação é usada como referencia para controlar com precisão a abertura da garra que o...
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