آشکارسازی بلادرنگ و اجرای سخت افزاری آن برای سیستمهای هپتیک مبتنی بر واقعیت مجازی

عمده تفاوت ناوبری هپتیک (ناوبری یک ربات متحرک با استفاده از رابط هپتیک) با ناوبری خودمختار یک ربات متحرک، در الگوریتم نگاشت از فضای داده های محیطی به فضای کاری رابط هپتیک است. در ناوبری خودمختار، عملیات کنترل حرکت (کنترل هدایت) بر عهده خود ربات است، در واقع ربات با استفاده از ادوات سنسوری، مبادرت به شناسائی محیط می کند و با استفاده از الگوریتم (الگوریتم اجتناب از تصادم و الگوریتم هدایت) پیاده سازی شده در میکروکنترلر ربات، موقعیت جدید خویش را محاسبه و اجرا می کند. د رحالت ناوبری هپتیک، ربات تنها فرامین ارسالی از کامپیوتر را اجرا می کند و در عوض اطلاعات محیط را برای کامپیوتر ارسال می کند. در اینجا، الگوریتم مناسب در کامپیوتر پیاده سازی شده است و ورودی آن اطلاعات محیطی است که ربات با استفاده از ادوات سنسوری (مانند سنسورهای اولتراسونیک) از محیط جمع آوری نموده است و خروجی آن عبارت است از : 1) فرامین هدایت ربات و 2) کنترل رابط هپتیک. فرامین هدایت ربات در واقع نگاشت از فضای ورودی کاربر(ورودی کاربر از طریق رابط هپتیک) به فضای کنترل موتورهای ربات متحرک است. اما کنترل رابط هپتیک، یعنی ارسال فرامین مناسب به کنترلر رابط، منطبق بر الگوریتم ترجمان نیروئی که بصورت نرم افزاری پیاده سازی شده است. به این حالت، ناوبری غیرمختار نیز گفته می شود. در این پروژه سعی شده است که با استفاده از یک جوی استیک با قابلیت انعکاس نیرو، عملیات ناوبری یک ربات متحرک در محیطی مجازی پیاده سازی گردد. مهمترین بخش در این بین، شناسائی بلادرنگ محیط و سپس نگاشت داده های محیطی به فضای کاری رابط هپتیک بمنظور محاسبه نیروهای اعمالی به دستگیره جوی استیک است. از جمله اهداف این پروژه، معرفی فیدبک هپتیک، بعنوان عاملی موثر در تعامل بین انسان و ماشین بوده است. در ضمن الگوریتم ترکیبی ارائه شده برای ترجمان نیرو و ناوبری ربات نیز به نوع خود شیوه ای جدید و متفاومت بوده است .