elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Enhancing the Rate-Hardness of Haptic Interaction: Successive Force Augmentation Approach

Singh, Harsimran und Janetzko, Dominik und Jafari, Aghil und Weber, Bernhard und Lee, Chan-Il und Ryu, Jee-Hwan (2019) Enhancing the Rate-Hardness of Haptic Interaction: Successive Force Augmentation Approach. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 67 (1), Seiten 809-819. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TIE.2019.2918500. ISSN 0278-0046.

[img] PDF - Postprintversion (akzeptierte Manuskriptversion)
7MB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8725931

Kurzfassung

There have been numerous approaches that have been proposed to enlarge the impedance range of haptic interaction while maintaining stability. However, enhancing the rate-hardness of haptic interaction while maintaining stability is still a challenging issue. The actual perceived rate-hardness has been much lower than what the users expect to feel. In this paper, we propose the successive force augmentation (SFA) approach, which increases the impedance range by adding a feed-forward force offset to the state-dependent feedback force rendered using a low stiffness value. This allows the proposed approach to display stiffness of up to 10 N/mm with Phantom Premium 1.5. It was possible to further enhance the rate-hardness by using the original value of virtual environment stiffness for feedback force calculation during the transient response followed by normal SFA. Experimental evaluation for multi-DoF virtual environment exhibited a much higher displayed stiffness and rate-hardness compared to conventional approaches. Two user studies revealed that the increase of rate-hardness due to SFA allowed the participants to have a faster reaction time to an unexpected collision with a virtual wall and accurately discriminate between four virtual walls of different stiffness.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/132728/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Enhancing the Rate-Hardness of Haptic Interaction: Successive Force Augmentation Approach
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Singh, Harsimranharsimran.singh (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6735-9945NICHT SPEZIFIZIERT
Janetzko, DominikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jafari, AghilNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weber, BernhardBernhard.Weber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7857-0201NICHT SPEZIFIZIERT
Lee, Chan-IlNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ryu, Jee-Hwanjhryu (at) kaist.ac.krNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Mai 2019
Erschienen in:IEEE Transactions on Industrial Electronics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:67
DOI:10.1109/TIE.2019.2918500
Seitenbereich:Seiten 809-819
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
Name der Reihe:IEEE Transactions on Industrial Electronics
ISSN:0278-0046
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Haptics and haptic interface, passivitycriterion, physical human–robot interaction, rate-hardness.
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Telerobotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Singh, Harsimran
Hinterlegt am:13 Dez 2019 10:26
Letzte Änderung:31 Okt 2023 14:40

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.