Reduktion haptischer Daten in Multi-DoF Teleoperationsysteme
Type: Diploma thesis
Description

Teleoperation ist ein anspruchvolles Konzept welches einen Menschen in einer entfernten/unerreichbaren/skallierten Umgebung operieren lässt, z.B. “minimal invasive Chirurgie”. Die haptische Modalität ist sehr wichtig um Gefühl der Präsenz der entfernten Seite darzustellen. Deshalb werden haptische Daten (Kraft, Geschwindigkeit) zwischen Mensch und robotischen Teleoperator übertragen. Der Mensch kann dann nicht nur hören oder sehen was auf der entfernten Seite passiert sondern sogar fühlen.
Da hohe Paketraten (normalerweise 1000 pks/s) die Netzwerkressourcen auslasten werden Datenreduktionsalgorithmen wie der Deadband Algorithmus verwendet. Auf der Empfängerseite stellen Rekonstruktionsalgorithmen das Signal wiederher, ohne die Stabilität des haptischen Regelungskreises in Gefahr zu bringen. Aufgrund guter Ergebnisse für einem Freiheitsgrad soll nun der multi-DoF Fall tief untersucht werden. Komplexere Mehrgelenksroboter die die Rotation im Quaternionraum übertragen benötigen neue Datenreduktionsverfahren. Zusätzlich soll die Wahrnehmung des Menschen rotatorischer Bewegungen untersucht werden.
In dieser Arbeit soll sowohl das Deadband Datenreduktionsverfahren auf einen multi-DoF Roboter als auch die notwendigen Rekonstruktionsstrategien für multi-DoF Signale erweitert werden. Das gesamte Verfahren wird in einem 10-DoF Teleoperationsszenario getestet.
Requirements
Control Theory 1
Student
Hamza Ben Rached