Kabelrobot met haptische feedback voor een jaagsimulator

De bestaande jaagsimulator

Stichting Leeuw vroeg DotX om een verbeterde versie van hun jaagsimulator: een kabelgedreven manipulator die door een operator wordt bestuurd en waarmee prooidieren worden verleid tot jagen, met vlees als lokmiddel.

Het probleem was praktisch. De operatoren kregen het vlees moeilijk op de juiste positie in het leeuwenverblijf, omdat ze een manipulator moesten sturen die aan kabels hangt in een ruimte vol vaste obstakels.

Kabelspanningsregeling met haptische terugkoppeling

DotX heeft niet alleen nieuwe geoptimaliseerde besturingssoftware ontwikkeld, maar die ook in de vorm van een spel uitgevoerd.

De kabelspanningen worden gegenereerd door een algoritme in twee delen. Het eerste deel berekent de gewenste krachten in drie loodrechte richtingen met drie PID-regelaars, één per richting. Die drie krachten gaan vervolgens door een spanningsverdelingsalgoritme in gesloten vorm, dat ze omzet naar spanningen per kabel.

De belangrijkste verbetering is haptische feedback: de joystick duwt terug wanneer de manipulator een obstakel nadert. Dat is uitgevoerd als een terugduwkrachtveld rond vaste objecten zoals muren en stenen, geschaald op de tijd tot botsing en gericht langs de normaalvector van het botsende oppervlak.

Terugkoppeling naar de operator in plaats van meer precisie

Bij een bedieningsprobleem is de reflex om de besturing nauwkeuriger te maken. Vaak werkt het beter om de operator te laten voelen wat hij niet kan zien. Een krachtveld dat schaalt op tijd tot botsing en niet op afstand is daarbij het verschil tussen een joystick die tegenwerkt en één die helpt.