DE102005024667A1 - Haptische Schnittstelle - Google Patents

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    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine haptische Schnittstelle mit zumindest zwei voneinander unabhängig betätigbaren und zur aktiven oder passiven haptischen Rückkopplung in Form von Kräften und/oder taktilen Reizen vorgesehenen Parallelkinematiken.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine haptische Schnittstelle, insbesondere in deren Ausbildung als ein haptisches Eingabegerät zur Interaktion Mensch-Maschine sowie in deren Ausbildung als eine haptische Bewegungsplattform für virtuelle Umgebungen.
  • Haptische Eingabegeräte zur Interaktion Mensch-Maschine sowie haptische Bewegungsplattformen, insbesondere für virtuelle Umgebungen ermöglichen dem Bediener bzw. Benutzer die (intuitive) Wahrnehmung mechanischer Reize, wodurch dem Bediener bzw. Benutzer durch haptische Rückkopplung in Form von Kräften und taktilen Reizen (,Force Feedback') eine Interaktion mit einer Maschine bzw. in einer virtuellen Umgebung (,Virtual Reality' = ,VR') entscheidend erleichtert wird. Die haptische Wahrnehmung von Informationen ermöglicht dabei realistische und intuitive Wahrnehmungen.
  • Haptische Eingabegeräte, in deren Ausbildung als VR-Eingabegeräte, vermitteln einem Benutzer bzw. Anwender Informationen durch haptische Reize, die bei der Manipulation von Objekten notwendig sind und dienen daher als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine (,Mensch-Maschine-Interface'), insbesondere als Bedien- und Steuerelemente.
  • Heutige Bedien- und Steuerelemente stellen demgegenüber meistens maximal zwei Freiheitsgrade für die Steuerung zur Verfügung. Beispiele hierfür sind das Lenkrad eines Autos (mit einem Rotationsfreiheitsgrad), das Seitenruder eines Flugzeuges bzw. Hubschraubers (mit einem Rotationsfreiheitsgrad) oder deren Steuerknüppel (mit zwei Rotationsfreiheitsgraden, abgesehen von der Trimmung, welche meistens integraler Bestandteil des Steuerknüppels ist).
  • Daher sind bei diesen Bedien- und Steuerelementen zur Ermöglichung einer Steuerung um mehrere Rotationsachsen auch mehrere Eingabegeräte notwendig (beispielsweise Steuerknüppel und Seitenruderpedale). Meistens kommen dann noch weitere Funktionen hinzu, so daß Hände und Füße mehrere Funktionen synchron bedienen müssen.
  • Bewegungsplattformen werden im Bereich der Medizintechnik, der Rehabilitation bzw. der Fitnessgeräte und als (Flug-)Simulatoren eingesetzt.
  • Auf dem Sektor der Rehabilitation (zum Beispiel nach chirurgischen Eingriffen) gibt es dabei eine Vielzahl von Trainingsgeräten, welche jeweils auf bestimmte Bewegungsabläufe spezialisiert sind. So gibt es jeweils für eine beschränkte Gruppe von Übungen ein entsprechend spezialisiertes Gerät. Der mechanische Aufbau dieser Trainingsgeräte beschreibt dabei die auszuführende Bewegungsbahn. Mittels Gewichten oder Dämpfungselementen kann ein Schwierigkeitsgrad der Bewegung eingestellt werden. Vergleichbar hierzu werden heute übliche Fitnessgeräte speziell zur Ausübung eines bestimmten Bewegungsablaufes konzipiert. Der Schwierigkeitsgrad der Bewegungen der Fitnessgeräte wird auch hier durch variable Gewichte eingestellt.
  • Nachteile ergeben sich hierbei aus der Vielzahl an Geräten mit unterschiedlichen Funktionen und aus dem meist sperrigen Aufbau, bedingt durch die Anordnung der kinematischen Elemente.
  • Heutige Geräte zur Interaktion Mensch-Maschine mit haptischer Kraftrückkopplung mit meist sechs Freiheitsgraden bestehen normalerweise aus einer seriellen Anordnung von Antrieben und Hebelarmen, welche mit Hilfe von Servomotoren gesteuert werden. Das hat den Nachteil, daß durch die langen Hebelarme nur geringe Kräfte vom Interaktionsgerät übertragen werden können. Auf dem Gebiet der Bewegungsplattformen für virtuelle Umgebungen sind die Hexapodplattformen für Flugsimulatoren am bekanntesten. Sie ermöglichen die Bewegung der Flugzeugkabine in sechs Richtungen (drei Translationen und drei Rotationen), und weisen dementsprechend sechs Freiheitsgrade auf, wodurch die Beschleunigungskräfte des Fluges simulierbar sind.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine haptische Schnittstelle zu schaffen, welche insbesondere in ihrer Ausbildung als haptisches Eingabegerät bzw. als haptische Bewegungsplattform die Sinneswahrnehmung bestimmter mechanischer Reize in Abhängigkeit einer Interaktion von Mensch und Maschine auf einfache Weise ermöglicht und flexibel an die jeweilige Aufgabe anpaßbar ist.
  • Die vorliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine haptische Schnittstelle mit zumindest zwei voneinander unabhängig betätigbaren und zur aktiven oder passiven haptischen Rückkopplung in Form von Kräften und/oder taktilen Reizen vorgesehenen Parallelkinematiken.
  • Mit der vorliegenden haptischen Schnittstelle wird eine Kraftrückkopplungsvorrichtung (,Forcefeedback-Gerät') geschaffen, mit der auch eine zweihändige Interaktion mit virtuellen Objekten ermöglicht ist. Daneben kann die haptische Schnittstelle aber auch als Kraftrückkopplungsvorrichtung mit sechs Freiheitsgraden zur Kraftrückkopplung durch Dämpferelemente ausgebildet sein.
  • Die Parallelkinematiken der vorliegenden haptischen Schnittstelle können vorzugsweise dazu angepaßt sein, mit den Extremitäten eines Benutzers, insbesondere mit dessen Füßen, zu interagieren. Jede der Parallelkinematiken kann zudem in drei translatorische und drei rotatorische Richtungen bewegbar sein.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Parallelkinematiken jeweils ein Gestell und einen relativ hierzu verlagerbaren Träger auf, die über zumindest zwei Streben miteinander verbunden sind, wobei ein Abstand zwischen Gestell und Träger veränderbar ist. Dabei können die Streben am Gestell und/oder am Träger gelenkig, insbesondere über Kreuzgelenke, angeordnet sein. Weiterhin können die Streben längenveränderlich ausgebildet sein und jeweils zumindest zwei zueinander verlagerbare Segmente aufweisen. Alternativ hierzu können die Streben längenunveränderlich und die Streben an den Verbindungsstellen zum Gestell und/oder zum Träger verschieblich ausgebildet sein.
  • Die Streben der vorliegenden haptischen Schnittstelle können zudem jeweils ein absolutes oder inkrementales Meßsystem zur Erfassung der Längen und/oder der Längenänderungen der Streben und/oder eines Abstandes und/oder einer Abstandsänderung zwischen Gestell und Träger aufweisen. Außerdem können diese jeweils zumindest eine Dämpfungseinrichtung und/oder eine Antriebseinrichtung aufweisen.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Parallelkinematiken jeweils als Hexapoden ausgebildet, wobei Gestell und Träger über jeweils sechs längenveränderliche oder längenunveränderliche Streben miteinander verbunden sind.
  • Die vorliegende haptische Schnittstelle kann zudem eine Steuereinrichtung aufweisen, mit der Signale des Meßsystems erfaßbar und Dämpfungsraten der Dämpfungseinrichtungen und/oder Steuerbefehle für die Antriebseinrichtungen berechenbar und einstellbar sind. Die Dämpfungsraten der Dämpfungseinrichtung und/oder Steuerbefehle für die Antriebseinrichtungen können dabei abhängig von einer Verlagerung der Träger der Parallelkinematiken berechenbar sein.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schnittstelle als haptisches Eingabegerät zur Bedienung und/oder Steuerung von Maschinen ausgebildet, wobei ein taktiles Feingefühl in Händen und/oder Füßen zur Interaktion mit der Maschine verwendbar ist. Insbesondere kann das haptische Eingabegerät als Steuerinterface für Luftfahrzeuge ausgebildet sein.
  • Das vorliegende haptische Eingabegerät ermöglicht daher die Steuerung, z.B. von Hubschraubern oder Flugzeugen insbesondere nur mit den Füßen. Die Hände des Bedieners bleiben dann für andere Bedienhandlungen frei. Durch das größere Feingefühl in den Füßen lassen sich auf Grund der Kraftrückkopplung mehrere Informationen (z.B. über Fluglage und Geschwindigkeit) besser erfühlbar gestalten. Dies gelingt insbesondere durch die Anordnung von mindestens zwei Hexapod-Kinematiken, welche voneinander unabhängig agieren können.
  • Gemäß einem weiteren besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schnittstelle als haptische Bewegungsplattform für virtuelle Umgebungen ausgebildet. Dabei kann die Steuereinrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer virtuellen Umgebung verbunden sein, wobei von der Steuereinrichtung berechnete Dämpfungsraten und/oder erzeugte Steuerbefehle für die Antriebseinrichtungen, abhängig sowohl von einer von einem Benutzer erzeugten Verlagerung der Träger der Parallelkinematiken als auch der erzeugten virtuellen Umgebung berechenbar sind. Die haptische Bewegungsplattform kann insbesondere als Bewegungssimulator, insbesondere Flugsimulator oder Laufsimulator, ausgebildet sein.
  • Die haptische Schnittstelle weist zudem bevorzugterweise eine graphische Einheit auf, welche ein dreidimensionales Modell einer virtuellen Umgebung visualisiert.
  • Der Bewegungssimulator kann auch als Laufsimulationsmechanik ausgebildet sein, wobei Bewegungsradi der Träger der Parallelkinematiken durch haptisches Rendering so gedämpft sind, daß ein natürliches Laufen simulierbar ist.
  • Die haptische Bewegungsplattform kann ebenso als Fitnessgerät, insbesondere als Gerät zur aktiven oder passiven Rehabilitation, ausgebildet sein.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer abhängiger Patentansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung einer Laufsimulationsmechanik (CAVE),
  • 2 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden haptischen Schnittstelle als haptisches Eingabegerät mit zwölf Freiheitsgraden (degree of freedom = DOF) für Seitenruderpedale eines Helikopters,
  • 3 eine schematische Darstellung von Bewegungsplattformen der vorliegenden haptischen Schnittstelle.
  • 4 eine schematische räumliche Darstellung eines Ausführungsbeispieles der haptischen Schnittstelle,
  • 5 eine schematische Darstellung der Schnittstelle nach 4 in Draufsicht,
  • 6 eine weitere schematische räumliche Darstellung des Ausführungsbeispieles nach 4 und
  • 7 eine weitere schematische räumliche Darstellung des Ausführungsbeispieles nach 4.
  • In 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Laufsimulationsmechanik wiedergegeben, wobei in der Darstellung zwei haptische Bewegungsplattformen dargestellt sind. Jede der haptischen Bewegungsplattformen weist vorliegend zwei haptische Parallelkinematiken 110, 120 und 210, 220 auf, die in einer Kammer (CAVE) angeordnet sind.
  • Jede der Parallelkinematiken 110, 120 und 210, 220 der vorliegenden häptischen Bewegungsplattformen weist sechs Freiheitsgrade auf. Entsprechend umfaßt jede der beiden haptischen Bewegungsplattformen insgesamt 12 Freiheitsgrade.
  • Die Parallelkinematiken weisen (wie nachstehend im Zusammenhang mit den 4 bis 7 noch eingehend erläutert) jeweils ein Gestell und einen Träger auf, welche über Streben verbunden sind. Der Träger ist relativ zum Gestell verlagerbar und stellt daher die eigentliche „Bewegungsplattform" der Parallelkinematik dar.
  • Die zwischen Träger und Gestell angeordneten Streben sind vorliegend als Aktivstreben (d.h. als angetriebene Streben) ausgebildet. Die Antriebe sind, wie in 1 dargestellt, gestellseitig (d.h. in der Nähe der Verbindungsstellen zwischen längenveränderlichen Streben und Gestell) angeordnet.
  • Den in 1 skizzierten Benutzern 300, 301 wird über eine (nicht dargestellte) graphische Einheit ein dreidimensionales Modell einer virtuellen Umgebung visualisiert.
  • Die Benutzer stehen auf den Trägern der Hexapoden der haptischen Bewegungsplattformen. Die Bewegungsradi der Träger der Parallelkinematiken sind durch „haptisches Rendering" (d.h. durch die Berechnung von Kräften aus Modellen für die Erzeugung der Rückkopplungskraft, welche abhängig von der Zahl der Freiheitsgrad ist) so gedämpft, daß ein natürliches Laufen simulierbar ist.
  • Das im Zusammenhang mit 1 erläuterte Prinzip als Laufsimulator läßt sich auch als Ersatz vieler Fitnessgeräte bzw. Rehabilitationsgeräte einsetzen. Die Ansteuerung der zwei Hexapodstrukturen entscheidet dann, ob das Gerät als Laufband, als Stepper oder als Crosstrainer einsetzbar ist. Dazu können in einer Steuereinrichtung entsprechende Modelle hinterlegt sein, die dann vom Benutzer ausgewählt werden. Der kinematische Aufbau der Trainingsgeräte ist dabei immer derselbe.
  • Durch die zwölf Freiheitsgrade der vorliegenden haptischen Schnittstelle ist eine optimale, ergonomische und den Anforderungen angepasste Kraftsteuerung für Maschinen im Rehabilitationsbereich ermöglicht. Das Gleiche gilt für Fitnessgeräte zum Training der Ausdauer. Dementsprechend gelingt es mit der vorliegenden haptischen Schnittstelle, die Funktionen sämtlicher Fitnessgeräte (wie Laufband, Stepper, Elipsentrainer oder sonstige Kraftmaschinen) in einer Maschine zu vereinigen. Die Steuerung der einzelnen Dämpfungselemente wird durch das vorgenannt beschriebene haptische Rendering einer virtuellen Umgebung (Virtual Reality Szene) oder durch eine feste (ggf. wählbare) Steuerung eines bestimmten Bewegungsablaufes realisiert.
  • Mit der vorliegenden haptischen Schnittstelle wird also insbesondere auch eine Interaktion mit einer virtuellen Umgebung (VR-Interaktion) ermöglicht. Dabei kann die haptische Schnittstelle als eine universale Plattform ausgebildet sein, um in einer virtuellen Welt zu gehen (durch die Konfiguration von zwei Hexapoden, wie in 1 dargestellt). Zudem kann die haptische Schnittstelle als Kraftrückkopplungsvorrichtung mit zwölf Freiheitsgraden mit größerer Kraftübertragung, z.B. für ein beidhändiges Agieren in einer virtuellen Umgebung, ausgebildet sein.
  • Weiterhin ermöglicht die vorliegende haptische Schnittstelle durch die zwölf Freiheitsgrade eine optimale, ergonomische und den Anforderungen angepasste Kraftsteuerung. Gerade für Maschinen, welche zur Rehabiliation nach chirurgischen Eingriffen dienen, ist dies von besonderer Bedeutung.
  • In 2 ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden haptischen Schnittstelle als haptisches Eingabegerät mit zwölf Freiheitsgraden für Seitenruderpedale eines Helikopters gezeigt.
  • Eine wesentliche Fähigkeit des Menschen ist es, auf zwei Beinen unter ständiger Kontrolle des Gleichgewichtes zu laufen, zu rennen und zu stehen. Diese Fähigkeit erlernt der Mensch im Laufe seiner Kindheitsphase. In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieses erlernte taktile Feingefühl in den Füßen zur intuitiven Steuerung von Luftfahrzeugen, z.B. eines Helikopters, genutzt.
  • Ähnlich wie ein Skifahrer mit seinen beiden Füßen die Kontrolle über beide Ski hat (fünf Freiheitsgrade oder sechs Freiheitsgrade, wenn er nach oben springt), können diese kognitiven Fähigkeiten für komplexe Steuerungen (auch von Militärjets) eingesetzt werden. Im Ausführungsbeispiel nach 2 (Anwendung als Seitenruderpedale für Helikopter mit zwölf Freiheitsgraden) bedeutet dies, daß der Pilot alle Funktionen der Lageregelung (Kurvenflug, Steigflug, Schwebeflug usw.) ausschließlich mit seinen Füßen steuern kann. Der Steuerknüppel ist dementsprechend nicht mehr notwendig. Vielmehr bleiben die Hände für wichtige Aufgaben im Cockpitbereich frei.
  • Dabei sind im Fußbereich vor dem Piloten zwei Pedale 310, 320 angeordnet, die zusammen die haptische Schnittstelle (das vorliegende haptische Eingabegerät) darstellen.
  • Jedes dieser Pedale ist als ein Hexapod ausgebildet. Jeder Hexapod weist ein Gestell und ein relativ hierzu verlagerbaren Träger auf, die über in ihrer Länge verstellbare Streben miteinander verbunden sind. Dabei ist das Gestell am Rahmen des Helikopters angeordnet, und der verlagerbare Träger („Bewegungsplattform") stellt die Fußauftrittsfläche für den Piloten dar.
  • Eine vergrößerte Darstellung der Seitenruderpedale für Helikopter mit zwölf Freiheitsgraden, d.h. der als Hexapode ausgebildeten Pedale, ist in 3 gezeigt. Dabei ist insbesondere die Fußaufstandsfläche (Bewegungsplattform) für den Piloten (der Träger der Parallelkinematiken) in Verbindung mit drei der insgesamt sechs längenveränderlichen und aktiven oder passiven Streben und Gestell ersichtlich.
  • Zur klareren Darstellung des mechanischen Grundaufbaus der Parallelkinematiken ist das Längenmeßsystem nicht dargestellt.
  • Vorliegend sind passive Streben eingesetzt, d.h. die Streben sind als Dämpfungseinrichtungen (vorliegend als Hydraulik- oder Pneumatikzylinder) ausgebildet.
  • In den 4 bis 7 ist der mechanische Aufbau eines Ausführungsbeispieles der haptischen Schnittstelle 1 mit zwei Parallelkinematiken 10, 20 näher dargestellt.
  • Die haptische Schnittstelle 1 weist, wie dargelegt, zwei Parallelkinematiken 10, 20 auf. Die vorliegende haptische Schnittstelle 1 kann jedoch grundsätzlich auch mehr als zwei Parallelkinematiken aufweisen.
  • Die Parallelkinematiken 10, 20 sind vorliegend jeweils als Hexapoden mit einem (nicht näher dargestellten) Gestell und einem Träger 11, 21 ausgebildet, die über sechs Streben 12, 22 miteinander verbunden sind. Grundsätzlich können die Parallelkinematiken 10, 20 jedoch mindestens zwei und maximal sechs Streben aufweisen.
  • Jede der Streben 12, 22 ist am Gestell und am beweglichen Träger mit zumindest einem Gelenk 13, 14, 23, 24 befestigt. Die Gelenke sind vorliegend als Kreuzgelenk ausgebildet.
  • Dabei sind jeweils zwei der insgesamt sechs Streben 12, 22 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und greifen an im Wesentlichen parallelen Seitenflächen des Trägers 11, 21 an. Der Träger 11, 21 ist im Wesentlichen eben aufgebaut.
  • Die Streben 12, 22 sind vorliegend längenveränderlich aufgebaut und bestehen jeweils aus mindestens zwei Segmenten (vergleichbar Teleskopstangen). Grundsätzlich können die Streben 12, 22 jedoch auch eine feste Länge aufweisen, wobei dann die „Fußpunkte" der Streben, d.h. die Verbindungsstellen zwischen Gestell und Streben und/oder die „Kopfpunkte", d.h. die Verbindungsstellen zwischen Träger und Streben verlagerbar zueinander aufgebaut sind. Beispielsweise können zwischen den Gelenken 13, 14, 23, 24 und dem Gestell bzw. dem Träger Linearaktoren angeordnet werden.
  • Jede Strebe 12, 22 kann einen aktiver Antrieb (insbesondere Pneumatikzylinder, Spindeltrieb, Magnetdirektantrieb) und/oder eine passive Dämpfung aufweisen (beispielsweise ein Pneumatikventil o.ä.).
  • Jede Strebe 12, 22 ist zudem mit einem absoluten oder inkrementalen Meßsystem (nicht gezeigt) zur Erfassung einer Länge und/oder einer Längenänderung der Streben 12, 22 und/oder eines Abstandes und/oder einer Veränderung des Abstandes zwischen Gestell und Träger 11, 21 ausgestattet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Längenmeßsystem jeweils an den Streben 12, 22 gestellseitig an den Halterungen angeordnet. Die Längenmessung erfolgt dabei in Echtzeit.
  • Durch die aus den 1 bis 7 entnehmbare Anordnung von zwei Hexapodstrukturen 10, 20 nebeneinander entsteht ein Mechanismus mit insgesamt zwölf Freiheitsgraden, da sich die beiden Träger 11, 21 jeweils in sechs Richtungen bewegen lassen (drei Translationen und drei Rotationen).
  • Zur Steuerung der haptischen Schnittstelle 1 wird aus den aktuellen Strebenlängen oder entsprechenden Abstandswerten Gestell zu Träger die Position des Trägers 11, 21 (3x Translation, 3x Rotation) berechnet, d.h. zur Einstellung einer bestimmten Position der Träger 11, 21 werden die entsprechenden Strebenlängen berechnet und angesteuert. Dadurch stellen sich die Träger 11, 21 auf die gewünschte Position ein bzw. wird in der Position gestoppt (bei der Dämpfungsvariante).
  • Als Grundlage für das Verfahren zur haptischen Ansteuerung dient ein 3D Modell, bestehend aus Polygonen, Dreiecken und Raumpunkten. Die Bewegungen der Träger 11, 21 (auf denen zumeist die Füße stehen) werden in das 3D Modell übertragen und dort wird berechnen, wann theoretisch die Träger 11, 21 an die Polygone, Dreiecke usw. stoßen würden. Wenn das der Fall ist, wird der Träger 11, 23 gebremst, entweder sehr abrupt (wenn der simulierte Untergrund sehr hart ist) oder sehr langsam (für weichen Boden).
  • Die Steuerung weist vorliegend aktive oder passive Elemente 12, 22 auf, welche die Strebenlängen einstellen (z.B. durch Ausfahren eines Pneumatikzylinders). Die Steuerung umfaßt zudem ein Meßsystem (absolut oder inkremental), welches die aktuelle Strebenlänge misst. Außerdem weist die Steuerung eine Rechnereinheit auf, welche aus einem 3D Modell die notwendigen Strebenlängen aller Streben berechnet. Zudem weist die Steuerung abhängig vom Anwendungsfall eine graphische Einheit auf, welche das 3D Modell visualisiert. Dann ist es möglich, auf dem Träger zu laufen und beispielsweise auf einem Monitor oder in einer Virtual Reality Umgebung die entsprechende „Welt" wahrzunehmen.

Claims (22)

  1. Haptische Schnittstelle (1) mit zumindest zwei voneinander unabhängig betätigbaren und zur aktiven oder passiven haptischen Rückkopplung in Form von Kräften und/oder taktilen Reizen vorgesehenen Parallelkinematiken (10, 20).
  2. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelkinematiken (10, 20) angepaßt sind, mit den Extremitäten eines Benutzers, insbesondere mit dessen Füßen, zu interagieren.
  3. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Parallelkinematiken (10, 20) in drei translatorische und drei rotatorische Richtungen bewegbar ist.
  4. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelkinematiken (10, 20) jeweils ein Gestell und einen relativ hierzu verlagerbaren Träger (11, 21) aufweisen, die über zumindest zwei Streben (12, 22) miteinander verbunden sind, wobei ein Abstand zwischen Gestell und Träger (11, 21) veränderbar ist.
  5. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (12, 22) am Gestell und/oder am Träger (11, 21) gelenkig, insbesondere über Kreuzgelenke, angeordnet ist.
  6. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (12, 22) längenveränderlich ausgebildet sind und jeweils zumindest zwei zueinander verlagerbare Segmente aufweisen.
  7. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (12, 22) längenunveränderlich ausgebildet sind, und daß die Streben (12, 22) an den Verbindungsstellen zum Gestell und/oder zum Träger (11, 21) verschieblich ausgebildet sind.
  8. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (12, 22) jeweils ein absolutes oder inkrementales Meßsystem zur Erfassung der Längen und/oder der Längenänderungen der Streben und/oder eines Abstandes zwischen Träger (11, 21) und Gestell aufweisen.
  9. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (12, 22) jeweils zumindest eine Dämpfungseinrichtung und/oder eine Antriebseinrichtung aufweisen.
  10. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelkinematiken (10, 20) jeweils als Hexapoden ausgebildet sind, wobei Gestell und Träger (11, 21) über jeweils sechs längenveränderliche oder längenunveränderliche Streben (12, 22) miteinander verbunden sind.
  11. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 4 bis 10, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, mit der Signale des Meßsystems erfaßbar und Dämpfungsraten der Dämpfungseinrichtungen und/oder Steuerbefehle für die Antriebseinrichtungen berechenbar und einstellbar sind.
  12. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsraten der Dämpfungseinrichtung und/oder Steuerbefehle für die Antriebseinrichtungen abhängig von einer Verlagerung des Trägers (11, 21) der Parallelkinematiken (10, 20) berechenbar ist.
  13. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle als haptisches Eingabegerät zur Bedienung und/oder Steuerung von Maschinen ausgebildet ist, wobei ein taktiles Feingefühl in Händen und/oder Füßen zur Interaktion mit der Maschine verwendbar ist.
  14. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das haptische Eingabegerät als Steuerinterface für Luftfahrzeuge ausgebildet ist.
  15. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle als haptische Bewegungsplattform für virtuelle Umgebungen ausgebildet ist.
  16. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer virtuellen Umgebung verbunden ist, wobei von der Steuereinrichtung berechnete Dämpfungsraten und/oder erzeugte Steuerbefehle für die Antriebseinrichtungen, abhängig sowohl von einer von einem Benutzer erzeugten Verlagerung der Träger der Parallelkinematiken als auch der erzeugten virtuellen Umgebung berechenbar sind.
  17. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die haptische Bewegungsplattform als Bewegungssimulator, insbesondere Flugsimulator oder Laufsimulator, ausgebildet ist.
  18. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 17, gekennzeichnet, durch eine graphische Einheit, welche ein dreidimensionales Modell einer virtuellen Umgebung visualisiert.
  19. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssimulator als Laufsimulationsmechanik ausgebildet ist, wobei Bewegungsradi der Träger der Parallelkinematiken durch haptisches Rendering so gedämpft sind, daß ein natürliches Laufen simulierbar ist.
  20. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die haptische Bewegungsplattform als Fitnessgerät, insbesondere als Gerät zur aktiven oder passiven Rehabilitation ausgebildet ist.
  21. Haptische Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die haptische Schnittstelle als Interaktionsgerät, Controller und/oder Forcefeedback-Gerät, insbesondere in Kombination mit 3D Spielen basierend auf PC, oder Spielkonsolen verwendbar ist.
  22. Haptische Schnittstelle nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mit der haptischen Schnittstelle Eigenschaften von Interaktionsgeräten für 3D PC-Anwendungen oder Spielkonsolen, insbesondere von Lenkrädern, Waffen für 3D-Shooter, oder Joysticks, mit wirklichkeitsnaher Kraftrückkopplung simulierbar sind.
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