Force Feedback
Der BegriffForce Feedback(engl.;im englischen Sprachraumhaptic technologyoderhaptics,alsohaptische Technik) bzw.Kraftrückkopplungbezeichnet eine inEingabegeräteneingesetzte Rückmeldung vonKraftan den Nutzer.
In Steuerungssystemen
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DasPrinzipdes Force Feedback wird in einigen mitFly-by-WireausgestattetenFlugzeugeneingesetzt, da hier keine direkte Kraftübertragung von den Steuerflächen des Flugzeugs zu den Steuerelementen des Piloten stattfindet und somit wichtige, fühlbareInformationenfür denPilotenkünstlich erzeugt werden müssen. Bei der haptischen Vermittlung von physikalischen Eigenschaften des gesteuerten Gegenstandes im Bedienelement spricht man von einem aktiven Stellteil. Force-Feedback kann auch genutzt werden, um über eine haptische Rückmeldung dasSituationsbewusstsein(engl.Situation Awareness) der Piloten vonSidestick-gesteuertenFly-by-Wire-Flugzeugen (z. B. hinsichtlich der bis zum Erreichen einerSteuergrenzeverbleibendenSteuerreserve) zu verbessern.[1]
Auch Greifarme/Manipulatorenvon ferngesteuerten Tauchrobotern (Remotely Operated Vehicle) werden teilweise mit Force Feedback versehen. Durch die mechanische Rückmeldung von Kraft an den vom Piloten bedienten Master-Arm wird eine präzisere Steuerung ermöglicht. Die Technik ist noch sehr fehleranfällig und bedarf weiterer Entwicklung.
Force Feedback wird bereits im Kfz-Bereich eingesetzt, z. B. zur Bedienung desiDrivevon BMW oder im Force-Feedback-Gaspedal von Continental Temic.
In der Simulation
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Force-Feedback-Systeme finden als Mensch-Maschine-Schnittstelle vielseitige Anwendung in Industrie und Wissenschaft. Ein Einsatzgebiet ist die Fernsteuerung von Robotern mit Kraftrückkopplung, sodass der Bediener die Berührung rechtzeitig spürt und Beschädigungen vermeidet. Einsatzbereich ist dabei beispielsweise die Fernsteuerung von Robotern in der Nuklearindustrie, speziell bei Reparaturen, Abbau alter Reaktoren im kontaminierten Bereich und Entsorgung von radioaktivem Material. Eine weitere Anwendung ist die Fernbedienung von Robotern bei Reparaturarbeiten in der Raumfahrt, beispielsweise an derinternationalen Raumstation ISS.
In der Medizintechnik findet Force Feedback insbesondere bei Trainingssimulatoren zur Ausbildung im klinischen Bereich Einsatz. Rehabilitation und robotergestützte Operationssysteme zur Unterstützung der Mediziner sind weitere Einsatzgebiete.
Im Bereich Virtuelle Realität wird die Technologie zur Unterstützung von Montage, Untersuchungen und virtuellem Training in der Entwicklung und Planung an maßstabsgetreuen Modellen eingesetzt.
In Computerspielen
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Manche Hardware von Computerspielen kann dem Spieler eine mechanische Rückmeldung zu Ereignissen im Spiel geben. Das Eingabegerät vibriert beispielsweise bei Zusammenstößen oder beim Abfeuern vonWaffen.Auch die Erhöhung des Bewegungswiderstands des Eingabegeräts in bestimmte Richtungen, abhängig von der Situation, ist möglich.
Meist stehen Vibrationsmuster für verschiedene Spielsituationen zur Verfügung, um einen möglichst realistischen Eindruck zu erzeugen. Ein in einem Rennspiel mit einer Wand kollidierendes Auto kann z. B. einen kurzen, plötzlichen Ruck oder in einer langgezogenen Kurve eine konstante Zentrierkraft erzeugen, während das Feuer einer vollautomatischen Schusswaffe in einem First-Person-Shooter mit anhaltenden Vibrationen unterlegt werden kann.
Als erstes Spiel nutzte 1986 das stationäreArcade-SpielOut Rundas Force Feedback für mechanische Rückmeldungen über das Lenkrad. Später wurde dies auch beiSpielkonsoleneingeführt, z. B. im 1997 eingeführtenDualShock-Controllerfür diePlayStationoder imRumble Pakvon Nintendo.
Weblinks
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑Florian J. J. Schmidt-SkipiolHaptisches Feedback bei der Führung von Fly-by-Wire-Flugzeugen.Niedersächsisches Forschungszentrum für Luftfahrt, Braunschweig 2018,ISBN 978-3-947623-01-3.