Haptik- Vorrichtungen und -Verfahren
Gebiet der vorliegenden Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Vorrichtungen und Verfahren, um einem Benutzer sogenanntes Force-Feedback bereitzustellen.
Hintergrund der vorliegenden Erfindung Sogenannte Datenhandschuhe sind bekannte Mittel zur Erfassung von Stellungen einer menschlichen Hand, Positionen und Bewegungen deren Finger etc., um dadurch Hardware und/oder Software zu steuern. Dies wird beispielsweise für die Steuerung von Robotern, im Bereich der Virtual Reality (VR) und für die Steuerung von Computerspielen verwendet. Datenhandschuhe sind im Allgemeinen reine Eingabemittel, d.h. sie stellen zu steuernder Hardware und/oder Software Steuersignale bereit. Es sind auch Datenhandschuhe bekannt, die als Ausgabemittel dienen, nämliche solche, die abhängig von erhaltenen Steuersignalen dem Benutzer Force-Feedback bereitstellen. Dies wird beispielsweise verwendet, um einem Benutzer, der in einer VR-Umgebung virtuelle Objekte handhabt, ein Gefühl zu vermitteln, welches er hätte, wenn die Objekte real wären und er sie tatsächlich mit seiner Hand berührt.
Bekannte Ansätze für Datenhandschuhe mit Force-Feedback sind u.a. hinsichtlich der großen Baugrößen, Gewicht und die Realität nur eingeschränkt wiederspiegelnden Force-Feedbacks nachteilig.
Dies alles gilt auch für Vorrichtungen, die Stellungen, Positionen und Bewegungen anderer menschlicher Körperteile erfassen bzw. diesen Force-Feedback bereitstellen. Beispiele hierfür sind Anzüge und Kleidungsstücke, die im Wesentlichen wie Datenhandschuhe aufgebaut sind und arbeiten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel bereitzustellen, die Nachteile bekannter einem Benutzer Force-Feedback bereitstellender Vorrichtungen zu beseitigen.
Kurze Beschreibung der vorliegenden Erfindung
Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung Gegenstände gemäß den unab- hängigen Patentansprüchen bereit; bevorzugte Ausführungsformen sind in abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Haptik- Vorrichtungen gemäß den unabhängigen auf Vorrichtungen gerichteten Patentansprüchen.
So stellt die vorliegende Erfindung eine Haptik- Vorrichtung bereit, die vorgesehen ist, bezüglich eines ersten Gelenks, das zwei Körperteile (im Folgenden erste und zweite Körperteile) verbindet, und bezüglich eines zweiten Gelenks, das ebenfalls zwei Körperteile (im Folgenden dritte und vierte Körperteile) verbindet und hinsichtlich des ersten Gelenks in Reihe angeordnet ist, ei- nem Benutzer der Haptik- Vorrichtung eine Kraftrückmeldung bereitzustellen.
Eine Haptik- Vorrichtung vermittelt einem Benutzer Kraftrückmeldung, wobei der Benutzer Kräfte spürt, die auf die Haptik- Vorrichtung zurückzuführen sind. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem Bewegungen des Benutzers eingeschränkt oder verhindert werden, sprich der Bewe- gungswiderstand wenigstens erhöht wird; in solchen Fällen kann man auch von passiven Haptik- Vorrichtungen sprechen, weil diese nicht aktiv Kräfte erzeugen, sondern Kräfte aufnehmen. Die Kraftrückmeldung kann ergänzend oder alternativ auch dadurch bewirkt werden, indem eine Haptik- Vorrichtung auf den Benutzer wirkende Kräfte erzeugt, beispielsweise durch Bewegung von Komponenten der Haptik- Vorrichtung. Im Bereich von Computern, wie beispielsweise VR- Umgebungen, Computerspielen, Simulationen im Bereich der Robotik oder Medizin, werden Haptik- Vorrichtungen auch als Force-Feedback-Vorrichtung bezeichnet.
Zwei in Reihe angeordnete Gelenke können beispielsweise die Fingerend- und Fingermittelgelenke, die Fingerend- und Fingergrundgelenke, die Fingermittel- und Fingergrundgelenke oder die Fingerend-, Fingermittel- und Fingergrundgelenke jeweils eines Fingers sein; oder die Zehenend- und Zehenmittelgelenke, die Zehenend- und Zehengrundgelenke, die Zehenmittel- und Zehengrundgelenke, oder die Zehenend-, Zehenmittel- und Zehengrundgelenke jeweils einer Zehe sein; oder die Sprung- und Kniegelenke, die Sprung- und Hüftgelenke, die Knie- und Hüftge-
lenke oder die Sprung-, Knie- und Hüftgelenke jeweils eines Beines sein; oder die Hand- und Ellenbogengelenke, die Hand- und Schultergelenke, die Ellenbogen- und Schultergelenke oder die Hand-, Ellenbogen- und Schultergelenke jeweils eines Armes sein; etc. Ausgehend davon können auch die Köperteile als in Reihe angeordnet bezeichnet werden.
Abhängig von den Gelenken können alle vier Körperteile unterschiedlich sein oder es kann sich beispielsweise bei den zweiten und dritten Körperteilen um die gleichen Körperteile handeln, z.B. ein erstes Fingerglied, ein zweites Fingerglied, ein Unterschenkel, ein Oberschenkel, ein Unter- arm, ein Oberarm.
Zur Veranschaulichung möglicher der ersten und vierten Körperteile wird auf einen Finger Bezug genommen, wobei die diesbezüglichen Ausführungen entsprechend für andere Reihengelenkanordnungen entsprechend gelten. Bei einem Finger können der erste Körperteil das dritte Finger- glied und der vierte Körperteil das erste Fingerglied oder der Handrücken im Bereich des Fingergrundgelenks dieses Fingers sein oder können der erste Körperteil das zweite Fingerglied und der vierte Körperteil der Handrücken im Bereich des Fingergrundgelenks dieses Fingers sein.
Die erfindungsgemäße Haptik- Vorrichtung umfasst eine erste Haptik-Einheit und eine zweite Haptik-Einheit.
Die erste Haptik-Einheit stellt bezüglich des ersten Gelenks eine haptische Wahrnehmung (Kraftrückmeldung; Force-Feedback) bereit und die zweite Haptik-Einheit stellt bezüglich des zweiten Gelenks eine haptische Wahrnehmung (Kraftrückmeldung; Force-Feedback) bereit.
Die erste Haptik-Einheit umfasst eine mittels eines ersten Steuersignals betätigbare erste Bremse. Die Bremse ist zur Anordnung an dem ersten Körperteil vorgesehen, der über das erste Gelenk mit dem zweiten Körperteil verbunden ist. Die Anordnung der ersten Bremse kann beispielsweise mittels eines Handschuhs erfolgen, an oder in dem die erste Bremse angeordnet ist.
Die erste Haptik-Einheit ferner umfasst ein erstes flexibles Element, das sich zwischen dem ersten Körperteil und dem zweiten Körperteil über das erste Gelenk hinweg erstreckt. Das erste flexible Element hat ein erstes Ende, das zur Befestigung an dem zweiten Körperteil ausgelegt ist, und ein zweites Ende, das in Wirkverbindung mit der ersten Bremse steht. Die Wirkverbindung
ist derart, dass das zweite Ende des ersten flexiblen Elementes bei nicht betätigter erster Bremse relativ zu dieser bewegbar ist. Demgegenüber ist die Bewegbarkeit des zweiten Endes des ersten flexiblen Elementes, wenn die erste Bremse betätigt wird, relativ zu der ersten Bremse wenigstens verringert, so dass beispielsweise das zweite Ende des ersten flexiblen Elementes verglichen mit der Bewegbarkeit bei nicht betätigter Bremse mit erhöhter Kraft bewegt werden kann oder gar nicht.
Die zweite Haptik-Einheit umfasst eine mittels eines zweiten Steuersignals betätigbare zweite Bremse. Die Bremse ist zur Anordnung an dem dritten Körperteil vorgesehen, der über das zweite Gelenk mit dem vierten Körperteil verbunden ist. Die Anordnung der zweiten Bremse kann beispielsweise mittels eines Handschuhs erfolgen, an oder in dem die zweite Bremse angeordnet ist.
Die zweite Haptik-Einheit ferner umfasst ein zweites flexibles Element, das sich zwischen dem dritten Körperteil und dem vierten Körperteil über das zweite Gelenk hinweg erstreckt. Das zweite flexible Element hat ein erstes Ende, das zur Befestigung an dem dritten Körperteil ausgelegt ist, und ein zweites Ende, das in Wirkverbindung mit der zweiten Bremse steht. Die Wirkverbindung ist derart, dass das zweite Ende des zweiten flexiblen Elementes bei nicht betätigter zweiter Bremse relativ zu dieser bewegbar ist. Demgegenüber ist die Bewegbarkeit des zweiten Endes des zweiten flexiblen Elementes, wenn die zweite Bremse betätigt wird, relativ zu der zweiten Bremse wenigstens verringert, so dass beispielsweise das zweite Ende des zweiten flexiblen Elementes verglichen mit der Bewegbarkeit bei nicht betätigter Bremse mit erhöhter Kraft bewegt werden kann oder gar nicht. Bei der Haptik- Vorrichtung kann das erste flexible Element eine Längsachse haben, wobei bei nicht betätigter erster Bremse das erste flexible Element in Richtungen der Längsachse bewegbar ist.
Ferner kann das zweite flexible Element eine Längsachse haben und bei nicht betätigter zweiter Bremse in Richtungen der Längsachse bewegbar sein.
Vorzugsweise ist, wenn das erste flexible Element eine Längsachse hat, das erste flexible Element bei betätigter erster Bremse in von der Längsachse abweichenden Richtungen bewegbar. So kann das erste flexible Element beispielsweise nicht nur in einer Richtung translatorisch bewegt
werden, sondern auch gegenüber der seiner Längsachse gedreht und/oder geschwenkt werden. Dies hat den Vorteil, dass Bewegungen der ersten und zweiten Körperteile relativ zueinander nicht oder nur gering eingeschränkt werden. Vorzugsweise ist, wenn das zweite flexible Element eine Längsachse hat, das zweite flexible Element bei betätigter zweiter Bremse in von der Längsachse abweichenden Richtungen bewegbar. So kann das zweite flexible Element beispielsweise nicht nur in einer Richtung translatorisch bewegt werden, sondern auch gegenüber seiner Längsachse gedreht und/oder geschwenkt werden. Dies hat den Vorteil, dass Bewegungen der dritten und vierten Körperteile relativ zueinander nicht oder nur gering eingeschränkt werden.
Bei der Haptik- Vorrichtung kann das erste Ende des ersten flexiblen Elementes bezüglich des ersten Körperteiles schwenkbar befestigt sein, beispielsweise mittels einer entsprechenden Verbindung mit dem Material eines Handschuhs. Auch dadurch können mögliche Bewegungsein- schränkungen der ersten und zweiten Körperteile relativ zueinander minimiert werden.
Das erste Ende des zweiten flexiblen Elementes kann schwenkbar befestigt sein, und zwar bezüglich des zweiten Körperteils, beispielsweise mittels einer entsprechenden Verbindung mit dem Material eines Handschuhs. Das erste Ende des zweiten flexiblen Elementes kann auch mit der ersten Bremse verbunden sein, vorzugsweise schwenkbar ebenfalls schwenkbar. Auch dadurch können mögliche Bewegungseinschränkungen der ersten und zweiten Körperteile relativ zueinander minimiert werden.
Bei der Haptik- Vorrichtung kann das erste Ende des zweiten flexiblen Elementes bezüglich des dritten Körperteiles schwenkbar befestigt sein, beispielsweise mittels einer entsprechenden Verbindung mit dem Material eines Handschuhs. Auch dadurch können mögliche Bewegungseinschränkungen der dritten und vierten Körperteile relativ zueinander minimiert werden.
Bei der Haptik- Vorrichtung können das erste flexible Element wenigstens teilweise eine erste Bremsfläche aufweisen und die erste Bremse ein erstes steuerbar bewegbares Bremselement aufweisen, das ausgelegt ist, so mit der ersten Bremsfläche zusammenzuwirken, dass Bewegungen des ersten flexiblen Elementes wenigstens eingeschränkt werden.
Auch können das zweite flexible Element wenigstens teilweise eine zweite Bremsfläche aufweisen und die zweite Bremse ein zweites steuerbar bewegbares Bremselement aufweisen, das ausgelegt ist, so mit der zweiten Bremsfläche zusammenzuwirken, dass Bewegungen des zweiten flexiblen Elementes wenigstens eingeschränkt werden.
Unter Bewegungen eines flexiblen Elementes wenigstens einzuschränken wird insbesondere verstanden, dass die für Bewegungen des flexiblen Elementes erforderliche Kraft, verglichen mit Fällen ohne Wechselwirkung von Bremsfläche und Bremselement, höher ist oder keine Bewegung des flexiblen Elementes möglich ist.
Eine Bremsfläche kann dadurch bereitgestellt sein, dass eine Oberfläche oder Seite des ersten flexiblen Elementes, vorzugsweise wenigstens am zweiten Ende, eine Materialbeschaffenheit mit erhöhter Reibung (beispielsweise durch eine Beschichtung) und/oder strukturiert (z.B. gezahnt, mit Vorsprüngen/Ausnehmungen versehen, mit einer in Längsrichtung des ersten flexiblen Ele- mentes sich erstreckenden Nut, etc.) ist.
Ein bewegbares Bremselement kann beispielsweise eine mit einer Bremsfläche in Kontakt bringbare Fläche aufweisen, um mit der Bremsfläche reibschlüssig bzw. kraftschlüssig zusammenzuwirken und/oder ein Raste, Zahnrad und dergleichen sowie ein Element, das eine Form aufweist, um in eine Ausnehmung oder Nut in der Bremsfläche einzugreifen, sein, welche steuerbar in die Struktur einer Bremsfläche eingreifen können.
Eine mit einer Bremsfläche in Kontakt bringbare Fläche kann wie ein "Bremsschuh" wirken, der durch Reibung mit der Bremsfläche für Bewegung des flexiblen Elementes erforderliche Kräfte wenigstens erhöht oder Bewegung des flexiblen Elementes vollständig verhindert.
Im Fall einer Raste als Bremselement kann die Raste bewegbar sein, um z.B. in eine Zahnung o- der Vorsprünge/Ausnehmungen der Bremsfläche einzugreifen, so dass Bewegung des flexiblen Elementes verhindert werden, wobei das flexible Element bewegt werden kann, wenn die Raste nicht (mehr) in die Zahnung oder Vorsprünge/Ausnehmungen der Bremsfläche eingreift.
Mittels eines Bremselementes in Form einer Raste ist es auch möglich, diese so in eine Zahnung oder Vorsprünge/Ausnehmungen eingreifen zu lassen, dass sich Zustände, in denen das flexible Element nicht bewegt werden kann, und solche, in denen das flexible Element bewegt werden
kann, abwechseln. Auf diese Weise ist es möglich, Bewegungen des flexiblen Elementes mehr oder weniger stark einzuschränken.
Im Fall eines Zahnrades als Bremselement können Bewegungen/Drehungen des Zahnrades auf- grund der Wirkverbindung der Zähne des Zahnrades mit einer Zahnung oder Vorsprüngen/Aus- nehmungen einer Bremsfläche entstehen. Um Bewegungen des flexiblen Elementes (mehr oder weniger) einzuschränken oder nicht, sprich, dass unterschiedliche Kräfte für Bewegung des flexiblen Elementes erforderlich sind, kann das Zahnrad entsprechend gebremst werden (z.B. mittels einer auf eine das Zahnrad tragende Welle wirkende Reibschluss-/Kraftschlussbremse).
Insbesondere ist es vorgesehen, dass das erste flexible Element wenigstens teilweise eine strukturierte Oberfläche aufweist und die erste Bremse ein erstes Bremselement aufweist, die ausgelegt ist, mit der strukturierten Oberfläche form- und/oder kraftschlüssig zusammenzuwirken, und/oder das zweite flexible Element wenigstens teilweise eine strukturierte Oberfläche aufweist und die zweite Bremse eine zweite Bremsvorrichtung aufweist, die ausgelegt ist, mit der strukturierten Oberfläche form- und/oder kraftschlüssig zusammenzuwirken.
Bei der Haptik- Vorrichtung können die erste Bremse einen mittels des ersten Steuersignals steuerbaren ersten Aktor und/oder die zweite Bremse einen mittels des ersten Steuersignals steuerba- ren zweiten Aktor umfassen.
Vorzugsweise ist ein solcher Aktor ausgelegt, Bewegungen des jeweiligen Bremselementes selektiv zu steuern, insbesondere um Bewegungen des jeweiligen Bremselementes wenigstens einzuschränken und/oder das jeweilige Bremselement aktiv zu bewegen.
Insbesondere ist vorgesehen, mittels eines Aktors das jeweilige Bremselement steuerbar zu bewegen. So kann beispielsweise ein Piezoaktor als Aktor verwendet werden, um ein Bremselement in Form einer mit einer Bremsfläche in Kontakt bringbare Fläche oder Raste zu bewegen. Ferner kann eine Anordnung als Aktor verwendet werden, die mittels eines steuerbaren Magneten (Elektromagnet) und einer Verbindung (z.B. Stange) zwischen dem Magneten und dem entsprechenden Bremselement letzteres bewegen kann (z.B. im Fall einer mit einer Bremsfläche in Kontakt bringbare Fläche oder Raste). Als Aktor können auch elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Aktoren verwendet werden, um das jeweilige Bremselement steuerbar zu bewegen
und/oder Bewegungen des jeweiligen Bremselements einschränken und/oder zu verhindern bzw. zuzulassen.
Ferner ist es vorgesehen, dass ein Aktor einer Bremse ausgebildet sein kann, um das entspre- chende Bremselement aktiv zu bewegen. Dies ermöglicht es, nicht nur Bewegungen eines entsprechenden flexiblen Elementes wenigstens einzuschränken, sondern auch das flexible Element zu bewegen, um einem Benutzer von der Haptik- Vorrichtung erzeugte Kräfte spüren zu lassen, die nicht in Reaktion auf Bewegungen von Körperteilen spürbar sind. Bei der Haptik- Vorrichtung können die erste Haptik-Einheit eine erste Sensorvorrichtung umfassen, die ausgelegt ist, Positionen und/oder Bewegungen des ersten Körperteils und des zweiten Körperteils relativ zu einander zu erfassen und entsprechende erste Sensorsignale auszugeben, und/oder die zweite Haptik-Einheit eine zweite Sensorvorrichtung umfassen, die ausgelegt ist, Positionen und/oder Bewegungen des dritten Körperteils und des vierten Körperteils relativ zu einander zu erfassen und entsprechende zweite Sensorsignale auszugeben.
Mittels einer solchen Sensorvorrichtung können Positionen und/oder Bewegungen der zugeordneten beiden Körperteile relativ zu einander ermittelt werden. Die jeweiligen Sensorsignale können dazu verwendet werden, die entsprechende Bremse abhängig von den ermittelten Positionen und/oder Bewegungen zu steuern. Bei solchen Ausführungsformen können die Steuersignale für die Bremsen von der Haptik- Vorrichtung selbst erzeugt werden, z.B. wenn die Haptik- Vorrichtung von einem zugeordneten System Information erhält, für Positionen und/oder Bewegungen der Körperteile eine Kraftrückmeldung für den Benutzer zu erzeugen ist. Die jeweiligen Sensorsignale können einem mit der Haptik- Vorrichtung zusammenarbeitenden System (z.B. System zur Robotiksteuerung/-simulation, Vorrichtung-Umgebung, Computerspiel, Telemanipulationssystem etc.) bereitgestellt werden, um mit diesem zu interagieren. In solchen Fällen kann das mit der Haptik- Vorrichtung zusammenarbeitende System die Steuersignale für die Bremsen erzeugen und der Haptik- Vorrichtung zur Bremsensteuerung bereitstellen.
Vorzugsweise umfasst die Haptik- Vorrichtung eine Steuerung, die ausgelegt ist, wenigstens eines des ersten Steuersignals zur Steuerung der ersten Bremse und des zweiten Steuersignals zur Steu-
erung der zweiten Bremse wenigstens teilweise zu erzeugen, insbesondere wenn die Haptik- Vorrichtung von einem zugeordneten System Information erhält, für Positionen und/oder Bewegungen der Körperteile eine Kraftrückmeldung für den Benutzer zu erzeugen ist. Ergänzend oder alternativ ist es vorgesehen, dass die Steuerung ausgelegt ist, für wenigstens eines der Steuersignale für die Bremse ein externes Steuersignal zu erhalten und auf dessen Grundlage das entsprechende der ersten und zweiten Steuersignal zur Bremssteuerung zu erzeugen, insbesondere wenn das oder die Steuersignale von einem mit der Haptik- Vorrichtung zusammenarbeitenden System bereitgestellt werden.
Vorzugsweise umfasst die Steuerung eine Schnittstelle zum Datenaustausch mit einem Computersystem. Die Schnittstelle kann für drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikation ausgelegt sein. Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Haptik-Anordnung bereit, die ein Kleidungsstück und wenigstens einer Haptik- Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Patentansprüche umfasst, wobei die wenigstens eine Haptik- Vorrichtung so an und/oder in dem Kleidungsstück angeordnet ist, dass die Haptik- Vorrichtung wenigstens zwei in Reihe angeordneten Gelenken eines Benutzer zugeordnet ist, wenn der Benutzer das Kleidungsstück trägt.
Die obigen Ausführungen hinsichtlich in Reihe angeordneter Gelenke und Körperteil gelten hier ebenfalls.
Vorzugsweise ist als Kleidungsstück vorgesehen ein Handschuh, ein Armling (ein Kleidungs- stück, das den Arm einer Person zwischen Schulter und Hand bedecken kann), ein Beinling (ein Kleidungsstück, das das Bein einer Person zwischen Hüfte und Fuß bedecken kann), Kleidungsstücke, die den Oberkörper und/oder Unterkörper einer Person bedecken können (z.B. hosen- und/oder hemd-/T-Shirt-artige Kleidung), etc. Zur Veranschaulichung einer Haptik-Anordnung mit einem Kleidungsstück wird auf einen Handschuh Bezug genommen, um bei wenigstens einem Finger bezüglich dessen Fingerend- und Fingermittelgelenke und dessen Fingergrundgelenk Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen. Hierfür kann die erste Haptik-Einheit am Handschuh so angeordnet sein, dass beim Tragen des Handschuhs die erste Bremse am ersten Fingerglied zu liegen
kommt und das erste Ende des ersten flexiblen Elementes am für das dritte Fingerglied vorgesehenen Bereich des Handschuhs liegt bzw. befestigt ist. Dies ermöglicht es, bezüglich der Fingerend- und Fingermittelgelenke Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen. Die zweite Haptik-Einheit am Handschuh so angeordnet sein, dass beim Tragen des Handschuhs die zweite Bremse am Handrücken (z.B. in der Nähe des Fingergrundgelenks) zu liegen kommt und erste Ende des zweiten flexiblen Elementes am für das erste Fingerglied vorgesehenen Bereich des Handschuhs liegt bzw. befestigt ist oder an der ersten Bremse der ersten Haptik-Einheit befestigt ist. Dies ermöglicht es, bezüglich des Fingergrundgelenks Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen. Um bezüglich aller drei Fingergelenke jeweils einzeln Kraftrückmeldung zu erzeugen, kann der Handschuh eine weitere, dritte Haptik- Einheit aufweisen, so dass den Fingerend-, Fingermittel-, und Fingergrundgelenken jeweils eine Haptik-Einheit zugeordnet ist.
Die obigen Ausführungen gelten für andere Körperteile und Gelenke bzw. dafür geeignete Kleidungsstücke entsprechend.
Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein Steuerungsverfahren für eine Haptik-Vorrich- tung für ein zwei Körperteile verbindendes erstes Gelenk und ein in Reihe mit dem ersten angeordnetes und zwei Körperteile verbindendes zweites Gelenk bereit.
Abgesehen von den folgenden Ausführungen gelten die obigen Ausfuhrungen bezüglich der erfindungsgemäßen Haptik-Vorrichtungen für das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren entspre- chend.
Vorzugsweise ist das Steuerungsverfahren zur Steuerung der erfindungsgemäßen Haptik- Vorrichtung gemäß einer der obigen Ausführungsformen vorgesehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erste Bremse einer ersten Haptik-Einheit, bei der die erste Bremse an einem ersten Körperteil, der über das erste Gelenk mit einem zweiten Körperteil verbunden ist, angeordnet ist und die erste Bremse mit einem mit dem zweiten Körperteil verbundenen ersten flexiblen Element in Wirkverbindung treten kann, um die bewegbare des ersten flexiblen Elements wenigstens einzuschränken, mittels eines ersten Steuersignal betätigt,
wenn eine Bewegung des ersten Körperteils und des zweiten Körperteils relativ zu einander mittels des ersten Gelenks wenigstens eingeschränkt werden soll.
Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine zweite Bremse einer zweiten Haptik- Einheit, bei der die zweite Bremse an einem dritten Körperteil, der über das zweite Gelenk mit einem vierten Körperteil verbunden ist, angeordnet ist und die zweite Bremse mit einem mit dem vierten Körperteil verbundenen zweiten flexiblen Element in Wirkverbindung treten kann, um die bewegbare des zweiten flexiblen Elements wenigstens einzuschränken, mittels eines zweiten Steuersignal betätigt, wenn eine Bewegung des dritten Körperteils und des vierten Körperteils re- lativ zu einander mittels des zweiten Gelenks wenigstens eingeschränkt werden soll.
Ferner ist es bei dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren vorgesehen, Positionen und/oder Bewegungen des ersten Körperteils und des zweiten Körperteils relativ zu einander mittels einer ersten Sensorvorrichtung der ersten Haptik-Einheit und Positionen und/oder Bewegungen des dritten Körperteils und des vierten Körperteils relativ zueinander mittels einer zweiten Sensorvorrichtung der zweiten Haptik-Einheit zu erfassen.
Vorzugsweise werden die erste Bremse in Abhängigkeit von mittels der ersten Sensoreinrichtung erfassten Positionen und/oder Bewegungen und/oder die zweite Bremse in Abhängigkeit von mit- tels der zweiten Sensoreinrichtung erfassten Positionen und/oder Bewegungen betätigt.
In allen Fällen kann die Betätigung einer Bremse auch in Abhängigkeit von Informationen erfolgen, die in Form externer Steuersignale erhalten werden. Insbesondere ist es vorgesehen, das erste Steuersignal in Abhängigkeit von mittels der ersten Sensoreinrichtung erfassten Positionen und/oder Bewegungen bezüglich eines ersten Referenzwertes zu erzeugen, und/oder das zweite Steuersignal in Abhängigkeit von mittels der zweiten Sensoreinrichtung erfassten Positionen und/oder Bewegungen bezüglich eines zweiten Referenzwertes zu erzeugen.
Als Referenzwerte können beispielsweise Werte, Daten etc., z.B. von einem externen System (z.B. System zur Robotiksteuerung/-simulation, Vorrichtung-Umgebung, Computerspiel, Te- lemanipulationssystem etc.) erhalten, sein, welche Positionen im Raum, Materialeigenschaften,
Objektgrenzen und sonstige Informationen angeben, gemäß denen eine Kraftrückmeldung erzeugt werden soll.
Beispielsweise kann ein Referenzwert angeben, dass wenigstens einer der Körperteile nicht oder nur eingeschränkt bewegt werden soll, wenn er eine bestimmte Position hat oder einnimmt. Ein Referenzwert kann angeben, dass bezüglich wenigstens eines Körperteils eine Kraftrückmeldung erzeugt werden soll, welche das Gefühl vermittelt, ein Material mit einer bestimmten Materialeigenschaft (weich, hart, gummiartig, rau, glatt etc.) zu kontaktieren. Ein Referenzwert kann angeben, dass bezüglich wenigstens eines Körperteils eine Kraftrückmeldung erzeugt werden soll, welche das Gefühl vermittelt, ein sich bewegendes und/oder seine Form änderndes Objekt zu kontaktieren (z.B. eine sich bewegender Hebel, größer werdender Luftballon, elastisches Material beim Zusammendrücken/Loslassen, etc.). Ein Referenzwert kann angeben, dass bezüglich wenigstens eines Körperteils eine Kraftrückmeldung erzeugt werden soll, welche das Gefühl vermittelt, ein Objekt zu kontaktieren (z.B. Greifen und/oder Bewegen eines Objekts).
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm-Produkt bereit, das auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und mit Programmcode, der mittels eines Computer ausgeführt die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer seiner Ausführungsformen durchführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, von denen zeigen:
Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Haptik-Anordnung einer
Ausführungsform als Datenhandschuh,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Haptik-Anordnung zur
Verwendung bezüglich Fingermittel- und -endgelenke,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Haptik-Anordnung zur
Verwendung bezüglich Fingergrund- und -endgelenke,
Fig. 5 eine schematische Darstellung zweier Haptik-Einheiten einer erfindungsgemäßen Haptik- Vorrichtung zur Verwendung bezüglich Fingermittel- und -endge- lenke, Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Haptik-Einheit von
Fig. 5,
Fig. 7 verschiedene Ausführungsformen von flexiblen Elementen für eine Haptik-Einheit einer erfindungsgemäßen Haptik- Vorrichtung,
Fig. 8 eine Ausführungsform zur Betätigung eines Bremselementes;
Fig. 9a und 9b eine weitere Ausführungsform zur Betätigung eines Bremselementes
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform für
Force-Feedback bezüglich des Ellenbogengelenks, und
Fig. 1 1 und 12 Abbildungen zur Veranschaulichung möglicher Anwendungen erfindungsgemäßer Haptik- Vorrichtungen bzw. Haptik-Anordnungen.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Zur Veranschaulich ung wird im Folgenden auf eine Ausführungsform einer Haptik- Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Form eines Datenhandschuhs Bezug genommen, der für einen Benutzer, der den Handschuh trägt, Kraftrückmeldung bezüglich seiner Finger erzeugt. Ferner kann der Benutzer den Datenhandschuh auch als Eingabevorrichtung z.B. für ein Computersystem verwenden, wobei Positionen und/oder Bewegungen von Fingern des Benutzers erfasst und entsprechende Signal bereitgestellt werden.
In einigen Zeichnungen ist das Material des den eigentlichen Handschuh bildenden Teils der Haptik- Vorrichtung zur Vereinfachung weggelassen. Gezeigte Elemente der Haptik- Vorrichtung können am Handschuhmaterial angeordnet und/oder darin integriert sein.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Haptik-Anordnung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung in Form eines Datenhandschuhs. Die Haptik-Anordnung 10 weist einen beispielsweise textiles Material umfassenden Handschuh 12 auf. An der Außenseite des Handschuhs 12 (oder auch wenigstens teilweise in dessen Material integriert) sind eine Haptik- Vorrichtung 14 für einen Zeigefinger ZF, eine Haptik- Vorrichtung 16 für einen Mittelfinger MF, eine Haptik- Vorrichtung 18 für einen Ringfinger RF, eine Haptik- Vorrichtung 20 für einen kleinen Finger KF und eine Haptik- Vorrichtung 22 für einen Daumen D angeordnet.
Jeder der Haptik- Vorrichtung 14, 16, 18 und 20 weist jeweils eine erste Haptik-Einheit 100 und eine zweite Haptik-Einheit 200 auf, die weiter unter detaillierter erläutert sind. [Anmerkung: In Fig. 1 sind der Übersicht halber nur die ersten und zweiten Haptik-Einheit 100 und 200 für den kleinen Finger KF beschriftet.]
Gemäß der Ausfuhrungsform von Fig. 1 sind die zweiten Haptik-Einheiten 200 als voneinander getrennte Komponenten ausgeführt. Gemäß der Ausführungsform von Fig. 2 sind die zweiten Haptik-Einheiten 200 in einem gemeinsamen Gehäuse GEH ausgeführt.
Gemäß Fig. 1 und 2 weist auch die Haptik- Vorrichtung 22 für den Daumen D eine erste Haptik- Einheit 100 und eine zweite Haptik-Einheit 200 auf. Bei weiteren Ausführungsformen kann für einen Daumen auch nur eine erste Haptik-Einheit 100 verwendet werden.
Gemäß Fig. 1 und 2 sind Haptik- Vorrichtungen 14, 16, 18 und 20 ausgeführt bzw. angeordnet, um bezüglich des jeweiligen Finger Kraftrückmeldung hinsichtlich dessen Fingerend- und Fingermittelgelenke und dessen Fingergrundgelenk Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tra- genden Benutzer zu erzeugen.
Die hierfür vorgesehene Anordnung von im Folgenden genauer beschriebenen Komponenten der ersten Haptik- Vorrichtungen 100 und der zweiten Haptik- Vorrichtungen 200 ist in Fig. 3 schematisch veranschaulicht.
Fig. 4 veranschaulicht schematisch eine Anordnung von Komponenten der ersten Haptik- Vorrichtungen 100 und der zweiten Haptik- Vorrichtungen 200 für eine Haptik-Anordnung, um bezüglich Finger einer Hand jeweils hinsichtlich dessen Fingerendgelenk und dessen Fingermittelgelenk Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen.
Zur Erläuterung einer erfindungsgemäßen Haptik- Vorrichtung wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, für die die Anordnung gemäß Fig. 3 zugrunde gelegt wurde. Die diesbezüglichen Ausführungen gelten entsprechend auch z.B. für die Anordnung von Fig. 1 , 2 und 4.
Fig. 5 zeigt Teile einer der Haptik- Vorrichtung 50 für einen (beliebigen) Finger F. Die Haptik- Vorrichtung 50 erzeugt bezüglich eines Fingerendgelenks FEG und bezüglich eines Fingermittelgelenks FMG Kraftrückmeldung für einen Benutzer. Das Fingerendgelenk FEG und das Fingermittelgelenk FMG sind in Reihe angeordnet. Das Fingerendgelenk FEG verbindet, als ersten Körperteil, das dritte Fingerglied FG3 und, als zweiten Körperteil, das zweite Fingerglied FG2. Das Fingermittelgelenk FMG verbindet, als dritten Körperteil, das zweite Fingerglied FG2 und, als vierten Körperteil, das erste Fingerglied FG 1. Die Haptik- Vorrichtung 50 umfasst eine erste Haptik-Einheit 100 mit einer ersten Bremse 102 und einem ersten flexiblen Element 104. Das erste flexible Element 104 hat ein erstes Ende 106 und ein zweite Ende 108. Ferner umfasst die erste Haptik-Einheit 100 eine erste Sensorvorrichtung 1 10. Der erste Ende 106 des ersten flexiblen Elementes 104 ist so am oder im Handschuhmaterial befestigt, dass beim Tragen das erste Ende 106 des ersten flexiblen Elementes 104 am für das dritte Fingerglied vorgesehenen Bereich des Handschuhs liegt bzw. befestigt ist. Die erste Bremse 102 ist so angeordnet, dass sie am zweiten Fingerglied FG2 zu liegen kommt. Dies ermöglicht es, bezüglich des Fingerendgelenks FEG Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benut- zer zu erzeugen.
Die Haptik- Vorrichtung 50 umfasst eine zweite Haptik-Einheit 200 mit einer zweiten Bremse 202 und einem zweiten flexiblen Element 204. Das zweite flexible Element 204 hat ein erstes Ende 206 und ein zweite Ende 208. Ferner umfasst die zweite Haptik-Einheit 200 eine zweite Sensorvorrichtung 210.
Der erste Ende 206 des zweiten flexiblen Elementes 204 ist so am oder im Handschuhmaterial befestigt, dass beim Tragen das erste Ende 206 des zweiten flexiblen Elementes 204 am für das ersten Fingerglied FG2 vorgesehenen Bereich des Handschuhs liegt bzw. befestigt ist oder, wie
gezeigt, an der ersten Bremse 102 der ersten Haptik-Einheit 100 befestigt ist. Die zweite Bremse 202 ist so angeordnet, dass sie am ersten Fingerglied FG1 zu liegen kommt. Dies ermöglicht es, bezüglich des Fingermittelgelenks FMG Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen.
Die in Fig. 5 gezeigten Sensorvorrichtungen 1 10 und 210 sind so ausgebildet, dass sich die erste Sensorvorrichtung 1 10 über das Fingerendgelenk FEG zwischen den zweiten und dritten Fingergliedern FG2 und FG3 und die zweite Sensorvorrichtung 210 über das Fingermittelgelenk FMG zwischen den ersten und zweiten Fingergliedern FG 1 und FG2 erstrecken.
Solche länglichen Sensorvorrichtungen können beispielsweise in der Art eines elektrischen und/oder optischen Dehnungsmessstreifens arbeiten. Ferner können Sensorvorrichtungen verwendet werden, die durch Fingerbewegungen verursachte Biegungen eines elektrischen und/oder optischen Leiters erfassen.
Dem gegenüber sind bei den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 Komponenten der ersten Hap- tik- Vorrichtungen 100 und der zweiten Haptik- Vorrichtungen 200 für eine Haptik-Anordnung angeordnet, um bezüglich Finger einer Hand jeweils hinsichtlich dessen Fingerend- und Fingermittelgelenke FEG und FMG und dessen Fingergrundgelenk FGG Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Haptik- Vorrichtung 20 für den kleinen Finger KF erläutert.
Die Haptik- Vorrichtung 20 umfasst eine erste Haptik-Einheit 100 mit einer ersten Bremse 102 und einem ersten flexiblen Element 104. Das erste flexible Element 104 hat ein erstes Ende 106 und ein zweite Ende 108.
Der erste Ende 106 des ersten flexiblen Elementes 104 ist so am oder im Handschuhmaterial befestigt, dass beim Tragen das erste Ende 106 des ersten flexiblen Elementes 104 am für das dritte Fingerglied FG3 vorgesehenen Bereich des Handschuhs liegt bzw. befestigt ist. Die erste Bremse 102 ist so angeordnet, dass sie am ersten Fingerglied FG 1 zu liegen kommt. Dies ermöglicht es, bezüglich der Fingerend- und Fingermittelgelenke FEG und FMG Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen.
Die Haptik- Vorrichtung 20 umfasst eine zweite Haptik-Einheit 200 mit einer zweiten Bremse 202 und einem zweiten flexiblen Element 204. Das zweite flexible Element 204 hat ein erstes Ende 206 und ein zweite Ende 208. Der erste Ende 206 des zweiten flexiblen Elementes 204 ist so am oder im Handschuhmaterial befestigt, dass beim Tragen das erste Ende 206 des zweiten flexiblen Elementes 204 am für das zweite Fingerglied FG2 vorgesehenen Bereich des Handschuhs liegt bzw. befestigt ist oder, wie gezeigt, an der zweiten 102 Bremse der ersten Haptik-Einheit 100 befestigt ist. Die zweite Bremse 202 ist so angeordnet, dass sie am Handrücken (z.B. in der Nähe des Fingergrundge- lenks) zu liegen kommt. Dies ermöglicht es, bezüglich des Fingergrundgelenks FGG Kraftrückmeldung für einen den Handschuh tragenden Benutzer zu erzeugen.
Fig. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform, wie mittels einer Bremse die Bewegbarkeit eines zweiten Endes des flexiblen Elementes relativ zu der Bremse bei Betätigung der Bremse wenigs- tens verringert werden kann. Fig. 6 verweist auf die ersten und zweiten Haptik- Vorrichtungen gemeinsam.
Die Bremse 102/202 weist ein steuerbares Bremselement 1 12/212 auf, welches als bewegbare Klinke oder Raste ausgebildet ist. Das flexible Element 104/204 ist wenigstens im Bereich mit einer Bremsfläche 1 14/214 versehen. Für das Bremselement 1 12/212 mögliche Bremsflächen sind in Fig. 7 gezeigt.
Wenn keine Kraftrückmeldung erzeugt werden soll, wird bzw. ist das Bremselement 1 12/212 so positioniert, dass es nicht mit der Bremsfläche 1 14/214 zusammenwirkt und sich flexible Element 104/204 relativ zu der Bremse bewegen kann. Eine solche Position des Bremselementes 1 12/212 kann beispielsweise erreicht werden, wenn das Bremselement 1 12/212 schwenkbar ist und mittels eines Aktors in diese nicht zur Wirkverbindung mit der Bremsfläche 1 14/214 führende Position geschwenkt werden. Wenn Kraftrückmeldung erzeugt werden soll, wird bzw. ist das Bremselement 1 12/212 so positioniert, dass es mit der Bremsfläche 1 14/214 zusammenwirkt und sich flexible Element 104/204 relativ zu der Bremse nicht oder nur eingeschränkt bewegen kann. Eine solche Position des Bremselementes 1 12/212 kann beispielsweise erreicht werden, wenn das Bremselement 1 12/212
schwenkbar ist und mittels eines Aktors in diese zur Wirkverbindung mit der Bremsfläche 1 14/214 führende Position geschwenkt werden.
Bewegungen des Bremselementes 1 12/212 können, wie in Fig. 8 und Fig. 9a und 9b gezeigt, mit- tels eines magnetbetriebenen Aktors erreicht werden. Gemäß den Zeichnungen umfasst ein solcher Aktor 300 beispielsweise einen steuerbaren Elektromagneten 302, der über eine steife, starre Verbindung 304 mit einem Bremselement 1 12/212 verbunden ist. Das Bremselement 1 12/212 ist um eine Welle 306 drehbar gelagert. In Fig. 8 befindet sich das Bremselement 1 12/212 in einer nicht zur Wirkverbindung mit einer Bremsfläche 1 14/214 führenden Position; dies ist auch bei Fig. 9a der Fall. Demgegenüber befindet sich das das Bremselement 1 12/212 in Fig. 9b in einer zur Wirkverbindung mit einer Bremsfläche 1 14/214 führenden Position Fig. 9b. Das Bremselement 1 12/212 wird von einer dieser Positionen in die andere und umgekehrt geschwenkt, indem mittels Elektromagnets 302 und der Verbindung 304 Bremselement 1 12/212 entsprechend bewegt wird, um Bewegungen des flexiblen Elements 104/204 zu ermöglichen oder, gemäß solcher Ausführungsformen, zu verhindern.
Wenn anstelle eines Bremselements in Form einer Raste eines in Form eines Zahnrades verwendet wird, kann, wie bereits oben beschrieben, die Beweglichkeit eines flexiblen Elementes abgestuft oder im Wesentlichen stufenlos beeinflusst werden. Auch kann mittels eines mit einem sol- chen Bremselement verbundener Antrieb erreicht werden, ein flexibles Element mittels des Bremselements zu bewegen.
Fig. 10 zeigt schematisch eine Haptik-Anordnung 24 in Form eines Datenarmlings, den man auch als "Datenhandschuh an einem Arm" bezeichnen kann. Die Haptik-Anordnung 24 weist einen beispielsweise textiles Material umfassenden Armling 26 auf. Die Haptik-Anordnung 24 weist eine erste Haptik- Vorrichtung 100 in Form einer Haptik- Vorrichtung 28 für ein Handgelenk HG und eine zweite Haptik- Vorrichtung 200 in Form einer Haptik- Vorrichtung 30 für einen Ellenbogen EB. Die Haptik- Vorrichtungen 28 und 30 können an der Außenseite des Armlings 26 angeordnet und/oder auch teilweise in dessen Material integriert sein.
Bei der Haptik- Vorrichtung 28 sind ein erstes Ende 106 eines flexiblen Elementes 104 am Handrücken HR und eine erste Bremse 102 am Unterarm UA befestigt. Bei der Haptik- Vorrichtung 30 sind ein erstes Ende 206 eines flexiblen Elementes 204 am Unterarm oder an der ersten Bremse 102 und eine zweite Bremse 102 am Oberarm OA befestigt.
Gemäß Fig. 10 sind die Haptik-Vorrichtungen 28 und 30 ausgeführt bzw. angeordnet, um bezüglich des Handgelenks und des Ellenbogengelenks Kraftrückmeldung für einen den Armling 26 tragenden Benutzer zu erzeugen.
Fig. 1 1 und 12 veranschaulichen eine mögliche Anwendung einer erfindungsgemäßen Haptik- Anordnung in Form eines Datenhandschuhs, wie der von Fig. 1 und 2. Fig. 1 1 zeigt eine virtuelle, beispielsweise mittels eines Monitors visualisierte Hand, deren Bewegungen sich mittels der Haptik-Anordnung (Datenhandschuh) steuern lassen. Von Sensoreinrichtungen (s. Sensoreinrich- tungen 1 10 und 210) der Haptik-Anordnung erfasste Positionen und Bewegungen einer Hand eines Benutzers der Haptik-Anordnung werden in entsprechende Positionen und Bewegungen der virtuellen Hand umgesetzt und z.B. visualisiert.
Wenn, wie in Fig. 12 veranschaulicht, die virtuelle Hand gesteuert von dem Benutzer ein virtuel- les Objekt (Kugel) virtuell kontaktiert, wird von der Haptik-Anordnung eine entsprechende
Kraftrückmeldung für den Benutzer erzeugt. Bei dem in Fig. 12 gezeigten Beispiel kontaktieren alle Finger der virtuellen Hand das virtuelle Objekt, für das hier in einem ersten Schritt vereinfachend angenommen wird, dass es nicht elastisch ist. Die Haptik-Anordnung soll dem Benutzer die Wahrnehmung vermitteln, die er hat, wenn er ein solches Objekt tatsächlich mit seiner Hand kontaktiert. Hierfür werden für die Stellung der Hand des Benutzers, in der die virtuelle Hand das virtuelle Objekt (Kugel) virtuell kontaktiert, die Bremsen aktiviert, um keine Bewegungen der elastischen Elemente zuzulassen. Dies führt dazu, dass der Benutzer seine Finger nicht weiter in die Richtungen bewegen kann, in die sie zuvor bewegt wurden; so wie dies auch beim Kontaktieren/Ergreifen eine realen Objekts der Fall ist.
Falls man alternativ annimmt, dass das virtuelle Objekt elastische Eigenschaften aufweist, so soll die Haptik-Anordnung dem Benutzer die Wahrnehmung vermitteln, dass er ein solches elastisches Objekt greift. Die Bremsen werden derart aktiviert, dass die Bewegung der Finger des Benutzers durch Erhöhung des Bewegungswiderstands erschwert, nicht jedoch vollends unterbun- den wird. Ein virtuelles Objekt mit elastischen Eigenschaften erzeugt im komprimierten Zustand Rückstellkräfte. Dem Benutzer kann auch diese Wahrnehmung vermittelt werden. Die Aktoren der Bremsen können die entsprechenden Bremselemente aktiv bewegen, um einem Benutzer die erzeugten Rückstellkräfte spürbar werden zu lassen.
Bezugszeichen Bezeichnung
10 Haptik-Anordnung (Datenhandschuh)
12 Handschuh
14 Haptik- Vorrichtung für einen Zeigefinger
16 Haptik- Vorrichtung für einen Mittelfinger
18 Haptik- Vorrichtung für einen Ringfinger
20 Haptik- Vorrichtung für einen kleinen Finger
22 Haptik- Vorrichtung für einen Daumen
24 Haptik-Anordnung (Datenarmling)
26 Armling
28 Haptik- Vorrichtung für ein Handgelenk
30 Haptik- Vorrichtung für einen Ellenbogen
50 Haptik- Vorrichtung (allgemeine Darstellung)
100 erste Haptik- Vorrichtung
102 erste Bremse
104 erstes flexibles Element
106 erstes Ende des ersten flexiblen Elementes
108 zweites Ende des ersten flexiblen Elementes
1 10 erste Sensorvorrichtung
1 12 Bremselement der ersten Bremse (Klinke o- der Raste)
1 14 Bremsfläche des ersten flexiblen Elementes
200 zweite Haptik- Vorrichtung
202 zweite Bremse
204 zweites flexibles Element
206 erstes Ende des zweiten flexiblen Elementes
208 zweites Ende des zweiten flexiblen Elementes
210 zweite Sensorvorrichtung
212 Bremselement der zweiten Bremse (Klinke oder Raste)
214 Bremsfläche des zweiten flexiblen Elementes
300 Aktor
302 Elektromagnet
304 Verbindung Elektromagnet - Bremselement
ZF Zeigefinger
MF Mittelfinger
RF Ringfinger
KF Kleiner Finger
D Daumen
FGG Fingergrundgelenk
FMG Fingermittelgelenk
FEG Fingerendgelenk
F Finger
FG1 erstes Fingerglied
FG2 zweites Fingerglied
FG3 Drittes Fingerglied
GEH Gehäuse für mehrere Haptik- Vorrichtungen
HG Handgelenk
EB Ellenbogen
HR Handrücken
UA Unterarm
OA Oberarm