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Entwicklung Haptischer Geräte

Ein Einstieg für Ingenieure

  • Thorsten A. Kern

Table of contents

  1. Front Matter
    Pages i-1
  2. Grundlagen des haptischen Entwurfs

    1. Front Matter
      Pages 3-5
    2. Thorsten A. Kern
      Pages 7-21
    3. Thorsten A. Kern
      Pages 23-38
    4. Thorsten A. Kern
      Pages 39-64
    5. Thorsten A. Kern
      Pages 65-95
    6. Thorsten A. Kern, Oliver Meckel
      Pages 97-113
  3. Entwurf haptischer Systeme

    1. Front Matter
      Pages 115-118
    2. Thorsten A. Kern
      Pages 119-133
    3. Oliver Meckel
      Pages 135-169
    4. Andreas Röse
      Pages 171-198
    5. Thorsten A. Kern, Marc Matysek, Stephanie Sindlinger
      Pages 199-324
    6. Jacqueline Rausch
      Pages 325-371
    7. Thorsten A. Kern
      Pages 373-388
    8. Thorsten A. Kern
      Pages 389-402
    9. Alexander Rettig
      Pages 403-450
  4. Anhang

    1. Front Matter
      Pages 455-455
    2. Pages 457-460
    3. Stephanie Sindlinger
      Pages 463-466
  5. Back Matter
    Pages 467-486

About this book

Introduction

"Entwicklung Haptischer Geräte" legt den Schwerpunkt auf die technologischen Aspekte der Geräte, die unsere haptische Wahrnehmung beeinflussen und ermöglicht Ingenieuren und Naturwissenschaftlern eine umfassende Einführung in dieses weite und interdisziplinäre Themenfeld.

Den Einstieg erleichtert ein Einblick in die Definition der Haptik aus psychologischer Sicht, gefolgt von einem Blick auf die Haptik im Alltag um ihre Bedeutung besser verstehen zu können, aber auch um ihren Verlust zu bemerken. Über die Definition einer einheitlichen Terminologie werden mit anschaulichen Beispielen aus den biologischen Kenndaten haptischer Wahrnehmung die Parameter abgeleitet, deren Verständnis für die spätere Produktentwicklung notwendig ist. Basierend darauf werden grundlegende Gerätekonzepte vorgestellt und die wesentlichen Komponenten eines haptischen Gerätes eingeführt und in Beziehung zueinander gesetzt. Daraus ergeben sich empfohlene Entscheidungswege für die Entwicklung, die ausführlich beschrieben werden. Anschließend werden sehr konkrete technische Betrachtungen aller relevanten Komponenten und Strukturen durchgeführt. Begonnen wird dies über die übergeordneten Themen der Regelungstechnik sowie den Kinematikentwurf. Anschließend werden Aktortechnologien von elektrodynamischen Systemen bis hin zu Ultraschall- und Polymeraktoren in Entwurf und Auslegung sowie für deren Einsatz in haptischen Systemen diskutiert. Im Bereich Sensortechnik bildet die für rückgekoppelte Systeme besonders relevante Kraftsensorik einen Schwerpunkt. Die Schnittstellen zur Anbindung der Geräte zu umgebenden Systemen sowie die Positionsmesstechnik runden den Hardware-Geräteentwurf ab. Ein Kapitel zu den Grundzügen des Softwareentwurfs für die haptische Interaktion bei der Simulation virtueller Welten gibt einen Einblick in die informationstechnischen Fragestellungen haptischer Entwicklungen.

Die Summe dieser Abschnitte in dem Fokus eines technischen Entwicklungsprozesses stellt die wichtigsten Inhalte der Technologie und Methodik zu ihrere Nutzung klar dar, so dass vom Leser eine Einschätzung der Relevanz bezogen auf das eigene Problem getroffen werden kann.

Das Buch dient also sowohl als Nachschlagewerk für Haptik-relevante Technologien, sowie als Lehrbuch, um Methodiken im Umgang mit ingenieurtechnischen Fragestellung in der Haptik zu definieren und deren Anwendung zu zeigen.

Keywords

BEGO Force-Feedback Haptik Haptische Wahrnehmung Mensch-Maschine Interaktion Taktile Wahrnehmung Tastsinn Ultraschall

Editors and affiliations

  • Thorsten A. Kern
    • 1
  1. 1.Institut für Elektromechanische KonstruktionenTechnische Universität DarmstadtDarmstadtDeutschland

Bibliographic information