Entwurfssystem für die Hardwareentwicklung haptischer Displays

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Roland Werthschützky, seit 9/2008
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 36064824

• Erstellungsjahr: 2009

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Projektes wurde eine Methodik entwickelt und ausführlich beschrieben, welche es dem technisch vorgebildeten Laien erlaubt, die Anforderungen an eine Mechanik- und Hardwareentwicklung haptischer Geräte zu identifizieren. Die Methodik ist neben einem Nachschlagewerk zu allen für die haptische Geräteentwicklung relevanten Fragestellungen vor allem ein Leitfaden, der erfolgversprechende Wege für die Abarbeitung von allen Teilproblemen zeichnet. Wichtige Teilaspekte werden dabei bis auf Strukturebene detailliert, so dass individuelle und angepasste Entwürfe von z.B. Aktoren durchgeführt werden können. Neben dem Ablauf des Entwicklungsprozesses, umfasst die Methodik auch ein für den Entwurf leicht handhabbares Modell haptischer Mensch-Maschine Interaktion, welches Entwurfs- und Bewertungskriterien für die Güte eines Designs analytisch bewertbar macht. Die Anwendung des Modells sowie Ergebnisse aber auch Grenzen der Modellbildung sind in Beispielen illustriert und dargelegt. Grundlage für die Methodik ist eine konsequente Definition und Verwendung von Begrifflichkeiten im Kontext haptischer Systementwicklung. Dies umfasst insbesondere die klare Darstellung von verschiedenen regelungstechnischen Strukturen, sowie die Abgrenzung von Geräten mit unidirektionalem und bidirektionalem haptischen Informationsfluss.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Closed loop stability analysis of an assistance system for catheterization. Proceedings of IEEE World Haptic Conference, Japan , (2007) , S. 597-598
  Kern, T.A.; Klages, S.; Meiss, T.; Werthschützky, R.
  
• Messtechnische Erfassung der mechanischen Impedanz der menschlichen Hand. Arbeitskreis der Hochschullehrer Messtechnik (AHMT), Paderborn, (2007) , S. 14-25
  Kern, T.A.; Werthschützky, R.
  
• An Interaction Model for the Quantification of HapticImpressions. Eurohaptics Conference, Madrid (2008), in “Haptics: Perception, Devices and Scenarios, Manuel Ferre (Hrsg.), p.p. 139-145
  Kern, T. A.; Schaeffer, A.; Werthschützky, R.
  
• Entwicklung haptischer Geräte, Springer, Okt. 2008, ISBN: 978-3-540-87643-4
  Kern, T.A. (Hrsg.), Matysek; M., Rausch, J.; Rettig, A.; Röse, A.; Meckel, O.; Sindlinger, S.
  
• ISO’s Work on Guidance for Haptic and Tactile Interaction. Eurohaptics Conference, Madrid (2008), in “Haptics: Perception, Devices and Scenarios, Manuel Ferre (Hrsg.), p.p. 936- 940
  Erp (van), J. B. F.; Kern, T. A.
  
• Studies of the Mechanical Impedance of the Index Finger in Multiple Dimensions. Eurohaptics Conference, Madrid (2008), in “Haptics: Perception, Devices and Scenarios, Manuel Ferre (Hrsg.), p.p. 175-180
  Kern, T.A.; Werthschützky, R.
  
• Designing Haptic Devices, Springer, April 2009, ISBN: 978-3-540-88247-3
  Kern, T.A. (Hrsg.), Matysek; M., Rausch, J.; Rettig, A.; Röse, A.; Meckel, O.; Sindlinger, S.
  
• Intravascular Palpation and Haptic Feedback During Angioplasty, Worldhaptics 2009, Utah
  Meiß, T.; Budelmann, C.; Kern, T.; Sindlinger, S.; Minamisava, C.; Werthschützky, R.