Development of a third rotational input on a force feedback joystick

Kurzfassung

Habitualmente los joysticks con realimentación de fuerza incorporan dos grados de libertad que son su�cientes para muchos usos. Sin embargo, hay casos en los que un tercer grado de libertad que también tenga realimentación de fuerza es útil como entrada, por ejemplo cuando surge la necesidad de controlar un robot móvil con cuatro ruedas independendientes. Este tipo de robot ha sido desarrollado en DLR: el Robomobil. Un joystick de tres grados de libertad sustituir ía los elementos tradicionales de conducción (volante, freno y acelerador) y posibilitaría al conductor comandar los movimientos longitudinales, laterales y rotatorios independientemente. Las ventajas de este sistema son muchas, tales como: la integración de los controles de conducción en un único aparato, la posibilidad de comandar movimientos independientemente, o el ser compatible en términos de direcciones, por nombrar algunos ejemplos. El objetivo de este proyecto fue investigar qué tipo de entrada era adecuada para el tercer grado de libertad y cómo afectaba al control de un joystick de tres grados de libertad el acoplamiento de la cinématica del antebrazo humano. Teniendo esto en cuenta, se realizó un estudio de usuarios (un robot de siete grados de libertad emuló los distintos modos del joystick, y con un aparato háptico, el Spacemouse, se comprobó si era adecuado separar alguno de los grados de libertad en dos aparatos). Finalmente se llevó a cabo el diseño mecánico para la implementación del tercer grado de libertad rotacional en un joystick de dos grados de libertad existente en DLR.