HUG ist die haptische Eingabestation für die telemanipulierte Steuerung des humanoiden Roboters Justin. Mit Hilfe seiner beiden Leichtbauroboterarme kann HUG die Bewegungen des Menschen messen und ihm gleichzeitig Kräfte aus der entfernten Umgebung darstellen. Durch seine besonderen Eigenschaften eignet sich HUG auch für zahlreiche andere Anwendungsfelder, wie beispielsweise für virtuelle Einbausimulationen, Rehabilitation und Training.
Technische Daten
Systembeschreibung
Wie müsste ein haptisches Gerät aussehen, das eine möglichst realistische haptische Erfahrung ermöglicht? Dies war eine der Kernfragen bei der Erforschung und Entwicklung von HUG. HUG ist ein zweiarmiges haptisches Interaktionsgerät das mit zwei DLR/KUKA Leichtbaurobotern ausgestattet ist, die den Arbeitsraum menschlicher Arme nahezu komplett abdecken. Eine mehrschichtige Sicherheitsarchitektur kombiniert mit einer optimalen Regelstrategie garantiert eine zuverlässige, robuste und intuitive Bedienung für den Menschen. Ein Head-Mounted Display, zusätzliche vibrotaktile Geräte und ein breites Spektrum an Endeffektoren erhöhen den Immersionsgrad für den Benutzer und ermöglichen den Einsatz in einem breiten Anwendungsspektrum.
HUG kommt bei den folgenden Forschungsthemen zum Einsatz:
Video
The DLR Bimanual Haptic Device auf Vimeo
Ein Mensch bedient das haptische Gerät HUG und spürt über dessen Roboterarme die Kräfte aus der entfernten oder virtuellen Welt.
Quelle: DLR (CC-BY 3.0).
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HUG steuert den robotischen Rollstuhl EDAN im Rahmen des Projekts SMiLE. Das Foto entstand auf der Messe Automatica.
Die ergonomische und anpassbare Handhalterung ermöglicht die gleichzeitige Verwendung von Datenhandschuhen. Diese Halterung wird mittels einer patentierten magnetischen Sicherheitskupplung an HUGs Roboterarme befestigt. Falls zu hohe Kräfte zwischen Mensch und Roboter auftreten, entkoppelt sich diese Sicherheitskupplung und unterbricht die Notausschleife, so dass die Roboter umgehend zum Stillstand kommen.
Ein Bediener telemanipuliert unter Verwendung von HUG den humanoiden Roboter SpaceJustin und spürt dabei die Kräfte aus der entfernten Welt.
Das haptisches Interaktionsgerät HUG stellt auftretende Kräfte möglichst realistisch an den Menschen dar – eine Anforderung aus den Bereichen der Telemanipulation und der Interaktion mit komplexen virtuellen Welten, insbesondere bei der Telerobotik mit SpaceJustin, bei Montagesimulationen in der virtuellen Welt, bei der Rehabilitation und beim Training von Astronauten und Mechanikern.