Entwicklung Haptischer Geräte: Ein Einstieg für Ingenieure

\"توسعه دستگاه های لمسی\" بر جنبه های تکنولوژیکی دستگاه هایی تمرکز دارد که بر ادراک لمسی ما تأثیر می گذارد و مقدمه ای جامع از این حوزه گسترده و بین رشته ای را در اختیار مهندسان و دانشمندان قرار می دهد.

به راحتی می توان با بینشی از تعریف لمسی از دیدگاه روانشناختی شروع کرد و به دنبال آن نگاهی به هاپتیک در زندگی روزمره داشت تا معنای آنها را بهتر درک کرد و همچنین از دست دادن آنها را نیز متوجه شد. با تعریف یک اصطلاح یکسان، پارامترها از ویژگی‌های بیولوژیکی ادراک لمسی با مثال‌های واضح استخراج می‌شوند که درک آن برای توسعه محصول بعدی ضروری است. بر این اساس مفاهیم اولیه دستگاه ارائه شده و اجزای ضروری یک دستگاه لمسی معرفی و به یکدیگر مرتبط می شوند. این منجر به مسیرهای تصمیم گیری توصیه شده برای توسعه می شود که به تفصیل شرح داده شده است. متعاقباً، ملاحظات فنی بسیار ملموس در مورد تمام اجزاء و سازه های مربوطه انجام می شود. این با مباحث کلی مهندسی کنترل و طراحی سینماتیک شروع می شود. متعاقباً، فناوری‌های محرک از سیستم‌های الکترودینامیک تا محرک‌های اولتراسونیک و پلیمری از نظر طراحی و چیدمان و همچنین استفاده از آنها در سیستم‌های لمسی مورد بحث قرار می‌گیرند. در زمینه فناوری حسگر، تمرکز بر حسگرهای نیرو است که به ویژه برای سیستم‌های بازخورد مرتبط هستند. رابط های اتصال دستگاه ها به سیستم های اطراف و فناوری اندازه گیری موقعیت، طراحی دستگاه سخت افزاری را تکمیل می کند. فصلی درباره مبانی طراحی نرم‌افزار برای تعامل لمسی در شبیه‌سازی جهان‌های مجازی، بینشی از مسائل فناوری اطلاعات پیشرفت‌های لمسی ارائه می‌دهد.

مجموع این بخش‌ها در تمرکز یک فرآیند توسعه فنی نشان‌دهنده است. مهمترین محتویات این فناوری و روش استفاده از آن به وضوح ارائه شده است تا خواننده بتواند ارتباط مشکل خود را ارزیابی کند.

بنابراین این کتاب هم به عنوان یک اثر مرجع برای فناوری های مربوط به لمسی عمل می کند. و به عنوان کتاب درسی روش شناسی در برخورد با مسائل مهندسی در هاپتیک و نشان دادن کاربرد آنها.

"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.