Interacción háptica colaborativa para operaciones de ensamblaje

Abstract

Se ha probado que en los entornos virtuales monousuarios el uso de dispositivos hápticos resulta útil para la simulación del ensamblaje de componentes mecánicos, Estos dispositivos mejoran significativamente la realización de tareas y ayudan a los diseñadores e ingenieros a diseñar y evaluar maquetas digitales o, por ejemplo, decidir cuál es la mejor secuencia del ensamblaje. Hoy en día, por otro lado, están emergiendo nuevos entornos virtuales colaborativos donde varios usuarios en localizaciones distintas puedan colabora al mismo tiempo en la distintas etapas de revisión: boceto, diseño detallado, análisis de defectos, etc. En esta tesis, se presenta un nuevo entorno virtual colaborativo denominado CHAS (Collaborative Haptic Assembly Simulator) que está basado en una topología de red peer-to-peer. En este entorno, dos usuarios pueden simultáneamente colaborar para llevar a cabo operaciones de ensamblaje por medio de dispositivos hápticos. Debido a las condiciones de la red (retraso, variación de retraso, tráfico, ancho de banda) en los entornos virtuales hápticos distribuidos existen dos retos importantes: el mantenimiento de las consistencia (sincronización de las distintas escenas virtuales) y la provisión de una adecuada sensación háptica (táctil) al usuario. Se diseñó un esquema para garantizar la consistencia y los resultados obtenidos fueron satisfactorios. Además, se implementó un nuevo algoritmo que mejoró la calidad de la sensación háptica cuando las condiciones de la red empeoraban. Diferentes experimentos realizados en laboratorio y durante varias pruebas reales entre Labein (Bizkaia) y Queen's University (Irlanda del Norte), han validado el sistema CHAS. CHAS proporcionó calidad en la sensación háptica cuando ambos usuarios llevaron a cabo ensamblados remotos (Ensamblado de un objeto con otro objeto cogido por el otro usuario). Además, cuando colisionaron los objetos cogidos pro los usuarios (colisiones