logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Systemy haptyczne: więcej siłowników? Bez problemu!

ghost666 02 Sty 2015 22:34 3168 0
  • Problem:

    "Systemy haptyczne" to ogólne wyrażenie określające systemy wyposażone w sprzężenie zwrotne z użytkownikiem, opierające się na zmyśle dotyku. Stosowane są w celu poprawy kontaktu interfejsu użytkownika, takiego jak np. ekran dotykowy. Technologia haptyczna jest wykorzystywana w wielu interfejsach pomiędzy człowiekiem i maszyną, tworząc funkcjonalne powierzchnie itp. Pierwszymi, którzy implementowali tego typu systemy byli producenci telefonów komórkowych i smartfonów, jednakże technika ta znajduje coraz szersze zastosowanie np. w przemyśle motoryzacyjnym.

    Odmiennie niż jest to w przypadku elektroniki użytkowej, systemy haptyczne implementowane w przemyśle czy w motoryzacji, wymagają zastosowaniu wielu siłowników, co powoduje pewne problemy związane z projektowaniem systemów. Często na przykład ekrany systemów rozrywki w autach mają powyżej 10 cali przekątnej, więc wykorzystanie pojedynczego sensora do wprowadzania ekranu w wibracje nie jest możliwe, ani praktyczne. W aplikacji tego typu, konieczne jest zastosowanie silnego i spójnego systemu siłowników, zapewniających czytelny odczyt informacji przez użytkownika.

    Rozwiązanie:

    Firma Texas Instruments wypuściła właśnie na rynek narzędzie pozwalające na zintegrowanie wielu siłowników w jednym urządzeniu. Moduł ewaluacyjny pozwalający na prototypowanie tego typu rozwiązań, wyposażony jest w układ DRV2605L w obudowie DGS. Moduł zawiera także mikrokontroler MSP430F5510, terminale pozwalające na podłączenie do ośmiu siłowników, wbudowaną bibliotekę sygnałów wzbudzających i pojemnościowe przyciski na PCB, pozwalające na szybką demonstrację działania drivera DRV2605L.

    Systemy haptyczne: więcej siłowników? Bez problemu!
    Rys.1. Płytka rozwojowa przystosowana do sterowania wielu siłowników.


    Moduł DRV2605LEVM-MD pokazuje, w jaki sposób podłączyć można pod ten sam adres szereg niezależnych, jednakże wspólnie wzbudzanych siłowników. W module zintegrowano także przełącznik I²C TCA9548A, który pozwala na przełączanie interfejsu do jednego z ośmiu driverów obecnych na PCB. Przełącznik ten jest w stanie skonfigurować dowolne połączenie kanałów driverów do kanału master. W module zawarto także mikrokontroler o zmniejszonym poborze mocy - MSP430F5510 - wyposażony w interfejs USB pozwalający na podłączenie go do komputera. Pozwala to na elastyczną kontrolę nad układem DRV2605L, bez konieczności modyfikacji firmware mikrokontrolera. Gdyby jednak to było potrzebne, to nowy program załadowany może być poprzez USB. Projekt ten można skalować tak, aby uzyskać dowolną liczbę kanałów dla siłowników.

    Systemy haptyczne: więcej siłowników? Bez problemu!
    Rys.2. Schemat blokowy systemu haptycznego z wieloma siłownikami.


    Oprócz modułu elektronicznego, wyposażonego w wielokanałowy system sterowania siłownikami, dostarczany jest program z interfejsem graficznym (patrz rysunek 3). Oprogramowanie dostarczana wraz z modułem DRV2605LEVM-MD pozwala na niezależną kontrolę ośmiu driverów systemów haptycznych w czasie rzeczywistym. Umożliwia to ewaluację systemu haptycznego z pomocą zwykłego naciśnięcia przycisku.

    Systemy haptyczne: więcej siłowników? Bez problemu!
    Rys.3. Interfejs graficzny oprogramowania do obsługi płytki uruchomieniowej.


    Wyobraźmy sobie - system haptyczny pozwala na przyjemniejsze prowadzenie i poprawia skupienie na drodze.

    Systemy wspierające działanie wielu siłowników haptycznych w systemie powiększają bazę nowych aplikacji dla tych systemów. W zastosowaniach motoryzacyjnych możliwe jest wykorzystanie ich w kierownicy rozpoznającej gesty, wykorzystywanie do kontroli rozmaitych urządzeń w samochodzie. Interaktywna kierownica wyposażona w elastyczne, pojemnościowe czujniki nacisku wbudowane na całej powierzchni może rozpoznawać gesty palców i dłoni na kierownicy. Gesty nie tylko pozwalają na kontrolę konkretnych funkcji, np. w systemie audio, ale także kontrolują system haptyczny, który zapewnia istotne sprzężenie zwrotne dla użytkownika. Analogicznie możliwa jest kontrola opuszczania szyb czy poruszania lusterkami bocznymi. Zastosowanie systemu haptycznego z wieloma driverami w całej kierownicy (patrz rysunek 4), pozwoliłoby na poinformowanie, iż funkcja została zrealizowana - na przykład głośność zwiększona o 3 poziomy - bez konieczności odrywania wzroku od drogi, aby wizualnie skontrolować panel audio.

    Systemy haptyczne: więcej siłowników? Bez problemu!
    Rys.4. System haptyczny wbudowany w dotykową kierownicę samochodu.


    Możliwości takiego systemu są nieskończone, a dzięki systemom pozwalającym na sterowanie wieloma siłownikami jeszcze się zwiększają.

    Źródło:

    http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2014/12/03/more-actuators-needed-no-problem

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    https://twitter.com/Moonstreet_Labs
    ghost666 napisał 11960 postów o ocenie 10197, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
REKLAMA