Regelung eines VR-Versuchsstands zur Simulation von Fahrzeugtüren

STUDIENARBEIT / DIPLOMARBEIT / BACHELORARBEIT / MASTERARBEIT

Problembeschreibung

Bei der Entwicklung von Fahrzeugtüren werden häufig Prototypen aufgebaut, um neue Entwürfe bewerten und Verbesserungspotentiale ermitteln zu können. Dies führt zu einem aufwändigen, teuren und langwierigen Produktentwicklungsprozess. Abhilfe schafft der Einsatz eines "virtuellen Prototyps'', also einer computergestützte Simulation wesentlicher Eigenschaften der Fahrzeugtür. Besonders wichtig ist dabei die Verwendung einer "haptischen Schnittstelle'', da die haptischen Eigenschaften einen großen Einfluss auf den Bedienkomfort und die wahrgenommene Wertigkeit haben.

Am Lehrstuhl für Steuerungs- und Regelungstechnik wurde deshalb in Kooperation mit einem großen bayerischen Automobilhersteller ein VR-Versuchsstand aufgebaut, der eine Simulation der Dynamik ("Haptik'') einer Fahrzeugtür mit hoher Präzision ermöglichen soll. Die Modellierung der Fahrzeugtür sowie die Inbetriebnahme der Hard- und Software wurde bereits erfolgreich durchgeführt.

Ziel dieser Arbeit ist nun, eine hochwertige Regelung des verwendeten Direktantriebs auf Basis von Impedanz- und Admittanzarchitekturen zu entwickeln. Darauf aufbauend soll mit dem Versuchsstand eine neuartige aktuierte Fahrzeugtür simuliert werden. Abschließend sollen die Simulationen durch Probandenversuche beim Automobilhersteller evaluiert werden.

Aufgabenstellung

• Entwicklung und Implementierung von Admittanz- und Impedanzregelungen zur Simulation einer konventionellen Fahrzeugtür
• Simulation einer aktuierten Fahrzeugtür
• Evaluation der Simulationen durch Probandenversuche

Ausgewählte Literatur

[1] C. Ehinger. Entwicklung eines VR-Versuchsstands zur Simulation von Fahrzeugtüren. Master’s thesis, TU München, 2008.
[2] M. Ueberle and M. Buss. Control of Kinesthetic Haptic Interfaces. In Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, Workshop on Touch and Haptics, 2004.
[3] A. Mörtl. Regelkonzepte zur kraftabhängigen Bewegung einer aktuierten Fahrzeugtür. Diplomarbeit, TU München, 2007.