A virtuális valóság jelentése

Már megvalósult VR eszközök, virtuális kesztyűk

A virtuális valóság kutatása manapság az egyik leglendületesebben fejlődő terület a számítógépes iparban. Ez nem egy új technológia, hiszen a fejlesztések már az '50-es években elkezdődtek, az első repülőgép szimulátorok például már a második világháború alatt kidolgozásra kerültek. Nagyon széles a felhasználási területek száma, az orvosi képmegjelenítéstől kezdve a jövő világainak felfedezéséig. A VR-rendszerek nagyon komplex, összetett egységek, hiszen a felhasználónak látnia, szagolnia, hallania és érintenie kell tudni a virtuális környezetet. Több eszközt fejlesztenek az ujjaknak, a kéznek és a karnak is, most pedig tekintsük át a napjainkban kapható ismertebb virtuális kesztyűket!


A kéz szabadsági fokai
- Sensor Glove I és II

Az SG II egy kesztyű típusú eszköz, húsz szabadságfokkal rendelkezik, amely megegyezik az emberi kéz szabadságfokainak számával. Az SG II-vel az ember megérintheti a virtuális térben elhelyezkedő objektumokat. A kesztyű úgy lett megtervezve, hogy alkalmazkodjon az ember öt ujjához. Minden ujjnak négy szabadságfoka van, így az öt ujj összesen húsz szabadságfokot eredményez. Az egység pántokkal erősíthető fel az emberi kézre. A kesztyű összes mozgásának fix bázisa egy fémlapra lett tervezve, amely az ember tenyerének hátoldalán került rögzítésre.


Sensor Glove II
Öt mozgató hajtóművet rögzítettek bele ebbe a fémlapba és három hajlító egységet helyeztek el a mozgató hajtóműveken. Az az ideális, ha a motorok közvetlenül az ízületeket mozgatják, azonban nem találtak elég kicsi és könnyű motorokat, amelyeket elhelyezhettek volna a kézen, ezért csigákat csatlakoztattak a motorokhoz, így az erőt csőben vezetett huzalok viszik át. Forgó kódolók mérik a motorokon az ízületek szögelfordulását. Az erők mérése az ízületekre erősített deformációt mérő műszerekkel lett megoldva.

- 5th Glove

A General Reality Company által kifejlesztett 5th Glove eszköz sajátossága a fejlett szál-optikás hajlító szenzor, amely létrehozza az ujjhajlítási adatokat. Ez a kesztyű nem rendelkezik tapintási visszajelzéssel, csak a kéz helyzetének felismerésére alkalmas. Nem képes az ujjak minden egyes részének pozícióját közvetlenül detektálni, de ujjanként 8 bites felbontóképessége elég arra, hogy megadja, hogy mely értékekhez mely pozíciók tartoznak. Így az ujj egyes részei 4 bites felbontással rendelkeznek, amely elég lehet egy ilyen eszköz esetében. A kesztyű 200 Hz-es mintavételezési frekvenciája jóval több mint elégséges. Standard RS-232 soros interfészen keresztül kommunikál a számítógéppel.

- CyberGlove

A Virtual Technologies által kifejlesztett CyberGlove képes mindegyik ujj és a csukló pozíciójának és mozgásának mérésére. Két modell létezik, egy 18 és egy 22 szenzoros változat. Még a 18 érzékelős kesztyű is képes minden ujj két szögének mérésére, négy erőmérő szenzora van, valamint plusz szenzorokkal rendelkezik a tenyérív, csuklóhajlítás és csuklóerő mérésére. A Virtual Technologies által levédett, ellenálló és hajlítás érzékeny technológiát használja, ami lineáris karakterisztikájú és robosztus. A szenzorok nagyon vékonyak és az emberi kéz által nem is tapinthatóak ki a kesztyűben, valamint 0.5 fokos felbontóképességgel rendelkeznek. Ha az összes érzékelő engedélyeztetve van, mindegyikkel 150 Hz-en tud mintavételezni, és egy standard RS-232 soros porton keresztül kommunikál. Analóg kimenettel is rendelkezik.


Balra a CyberGlove, jobbra a CyberGrasp
- CyberGrasp

Ez egy kiegészítő eszköz, az előbb említett CyberGlove-hoz. Hozzátéve ezt a CyberGlove-hoz egy nagyon jó, tapintásvisszajelzéssel rendelkező eszközt kapunk, melyet úgy terveztek, hogy illeszkedjen az alapeszközhöz. Ellenálló erő-visszacsatolást biztosít minden ujjnak. Ínekből épül fel, amely meglehetősen jó megoldás lehet. Az íneket DC szervomotorok hajtják meg, melyek a kéz közelében egy padon találhatók meg. Az egyedüli probléma csak az, hogy nem lehet az ujjait görbíteni, hanem csak nyújtani. Erre akkor lehet szükség, ha a nano-világ felkutatásához szükséges eszközök lehetőségeit akarjuk kiterjeszteni. Fontos, hogy jó minőségű, kis súrlódású, és nagyon erős íneket használjunk, mert csak így érhetők el jó eredmények. Minden ujj maximum 12N-os, 12 bites felbontással. RS-232 soros porton keresztül kommunikál, de etherneten is felhasználható.