Entwickeln mit Inverse3

Dieser Artikel stützt sich auf die Schnellstartanleitung und dient als Einführung in „ Inverse3 “ als Werkzeug für die haptische Entwicklung. Zu diesem Zweck behandelt er verschiedene Hardwarekonfigurationen, Steuerungsmethoden und die wichtigsten Funktionen, die das Verhalten des Geräts beeinflussen.

Ausrichtung des Geräts und Koordinatensystem

Inverse3 bietet zwei Hardwarekonfigurationen, die für verschiedene Anwendungsszenarien optimiert sind.

Jedes Gerät kann sowohl von Linkshändern als auch von Rechtshändern verwendet werden, doch für Rechtshänder kann es in bestimmten Situationen einfacher sein, Geräte zu benutzen, die für die rechte Hand konfiguriert sind.

Wenn zwei Geräte gemeinsam in einem Zweihand-Szenario verwendet werden, muss das Gerät für Linkshänder auf der linken Seite und das Gerät für Rechtshänder auf der rechten Seite platziert werden, um Kollisionen und gegenseitige Störungen zu minimieren.

Beide Geräte verwenden ein rechtshändiges Koordinatensystem, das auf den Geräteschildern auf der Seite des Ausleger Inverse3 s angegeben ist. Der Ursprung des Koordinatensystems befindet sich auf der ebenen Fläche der Montageplatte des Geräts, nahe der Mitte.

Lesen Sie die Dokumentation zu InverseSDK für die Sprache oder das Erweiterungsmodul, das Sie verwenden möchten, da das in den SDKs bereitgestellte Koordinatensystem möglicherweise bereits dem spezifischen Koordinatensystem der Spiel-Engine entspricht.

Kontrolle von Inverse3

Die Steuerung von „ Inverse3 “ beschränkt sich nicht nur auf die Steuerung der Kräfte: Es ist auch möglich, die Drehmomente und Gelenkwinkel zu steuern. In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Steuerungsmodi sowie die entsprechenden Ein- und Ausgänge mit ihren jeweiligen Einheiten vorgestellt.

Die Verwendung des einen oder anderen dieser Modi birgt sowohl für die Benutzer als auch für das Gerät gewisse Risiken; Sicherheitshinweise finden Sie unter Inverse3 Sichere Verwendung.

Kartesische Steuerung

Die Kraftsteuerung ist die bevorzugte Methode zur Nutzung von Inverse3, da sie eine in Newton (N) ausgedrückte Kraft empfängt und die Position in Metern (m) sowie die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) zurückgibt. Im Positionssteuerungsmodus bewegt sich Inverse3 zu einer vorgegebenen Position und hält diese bei. Der Wechsel zwischen den beiden Modi erfolgt nahtlos, was bedeutet, dass sie gemeinsam genutzt werden können, um eine bessere Benutzererfahrung zu bieten. So kann das Gerät beispielsweise zu Beginn einer Simulation von interaktiven Objekten entfernt werden oder – bei Verwendung eines getrackten VerseGrips – der Positionssteuerungsmodus die Position des Cursors beim Werkzeugwechsel beibehalten.

Gelenkkontrolle

Ebenso lassen sich die Drehmomente und Gelenkwinkel von „ Inverse3 “ direkt steuern. Im Drehmoment-Regelmodus erzeugt das Gerät ein vorgegebenes Drehmoment in Newton pro Millimeter (N·mm), und im Gelenkwinkel-Regelmodus bewegt es sich auf einen vorgegebenen Winkel in Grad (°) zu. In beiden Fällen gibt das Gerät seine Position in ° und seine Geschwindigkeit in Grad pro Sekunde (°/s) zurück.

Farbcodes

Die Status-LED am „ Haply “-Logo wechselt je nach Betriebsmodus des Geräts ihre Farbe. In der Tabelle sind die Farben der Status-LED für die aktuelle Firmware-Version aufgeführt (die Farben früherer Firmware-Versionen finden Sie im Abschnitt „Farben früherer Status-LEDs“ weiter unten).

Farbe	Lichtsequenz	État	Beschreibung
Aus	Aus	Ausgeschaltet	Das USB-C-Kabel ist abgezogen.
Rouge	Blinken	Keine Verhandlungen	Es wurde keine Verbindung zum Dienst hergestellt
	SOS-Blinkzeichen	Frist abgelaufen	Überschreitung der Meldefrist festgestellt, kein Befehl vom Dienst empfangen
Gelb	Blinken	Nicht kalibriert und ohne Stromversorgung	Netzteil nicht angeschlossen und Kalibrierung erforderlich
	Eingangs-/Ausgangs-Fondu	Nicht kalibriert	Kalibrierung des Geräts erforderlich
Blanc	Fortsetzung	Inaktiv	Keine aktive Überwachungsfunktion
	Blinken	Inaktiv und ohne Stromversorgung	Netzteil nicht angeschlossen und kein Überwachungsmodus aktiv
Vert	Fortsetzung	Kraftmessung	Gerät im Kraftregelungsmodus
	Blinken	Kraftsteuerung und ohne Stromversorgung	Netzteil abgezogen und Gerät im Kraftregelungsmodus
Cyan	Fortsetzung	Positionskontrolle	Gerät im Positionsregelungsmodus
	Blinken	Positionssteuerung und stromlos	Netzteil abgezogen und Gerät im Positionsregelungsmodus
Orange	Fortsetzung	Sicherheitsauslöser	Instabilität festgestellt, Sicherheitsauslöser aktiviert

Hinweis: Wenn die Status-LED weiterhin rot leuchtet, überträgt Ihre USB-Verbindung möglicherweise keine Daten. Vergewissern Sie sich, dass alle Anschlüsse fest sitzen, oder tauschen Sie Ihr Kabel aus. Sollte Ihre Status-LED keinem der erwarteten Muster entsprechen, reichen Sie bitte eine Supportanfrage ein.

Optionale Funktionen zur Leistungssteigerung

Inverse3 verfügt über mehrere Funktionen zur Steuerung der Leistung und des Fahrgefühls. In diesem Abschnitt werden diese Funktionen und ihre Verwendung kurz vorgestellt.

Geschwindigkeitsschätzung

Die Geschwindigkeit wird nicht direkt gemessen, sondern aus den Positionsdaten abgeleitet, was zu verrauschten und ungenauen Signalen führen kann, die gefiltert werden müssen. Der „ Inverse3 “ verfügt über einen integrierten Algorithmus zur Geschwindigkeitsschätzung, der die integrierte Hardware nutzt, um ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen, das keiner zusätzlichen Filterung bedarf.

Bitte beachten Sie, dass es sich bei der Geschwindigkeitsschätzung um einen ungefähren Wert handelt, der möglicherweise nicht ganz genau ist. Die Leistung und Genauigkeit könnten im Zuge weiterer Verbesserungen optimiert werden.

Ausgleich der Schwerkraft

Durch den Schwerkraftausgleich werden die Kräfte eliminiert, die sich aus der Masse der Komponenten von Inverse3 ergeben, wodurch unabhängig von der Einbaulage ein Gefühl der Schwerelosigkeit entsteht. Zu Beginn einer Simulation kalibriert das Gerät den Algorithmus mithilfe eines integrierten Sensors; eine Änderung der Ausrichtung des Geräts während des Betriebs führt zu unvorhersehbarem Verhalten.

Der Schwerkraftausgleich funktioniert nur im Kraftregelungsmodus.

Die Stärke der Schwerkraftkompensation lässt sich über einen Schwerkraft-Skalierungsfaktor (standardmäßig auf 0,75 eingestellt) anpassen und kann mithilfe der SDK-spezifischen Befehle vollständig deaktiviert werden (weitere Informationen finden Sie in der SDK-Referenz).

Skalierung der Kräfte

Inverse3 erzeugt je nach Richtung unterschiedliche Kraftstärken. Der Versuch, eine Kraft zu erzeugen, die die Kapazitäten von „ Inverse3 “ übersteigt, kann daher zu einer Kraft führen, deren Richtung von der gewünschten Kraft abweicht. Durch die Aktivierung der Kraftskalierung bleibt die Richtung der Kraft erhalten, ihre Stärke wird jedoch reduziert. Diese Funktion ist standardmäßig aktiviert, kann jedoch über SDK-spezifische Befehle deaktiviert werden.

Verfolgung der Ausrichtung von VerseGrip

Zur Überwachung der Werkzeugausrichtung mit „ Inverse3 “ ist ein VerseGrip erforderlich.

Weitere Informationen zu den VerseGrips finden Sie im Artikel „Erste Schritte: VerseGrip“.

Ehemalige staatliche Wahrsager

Firmware 7.4.x und frühere Versionen

Farbe	Lichtsequenz	État	Beschreibung
Aus	Aus	Ausgeschaltet	USB-C-Kabel nicht angeschlossen
Rouge	Blinker	Kein Händeschütteln	Es wurde keine Verbindung zum Dienst hergestellt
Violett	Fixe	Nicht kalibriert	Gerät muss kalibriert werden
	Blinker	Nicht kalibriert und ausgeschaltet	Netzteil nicht angeschlossen und Kalibrierung erforderlich
Blanc	Fixe	Inaktiv	Keine aktive Überwachungsfunktion
	Blinker	Inaktiv und ausgeschaltet	Netzteil nicht angeschlossen und kein Überwachungsmodus aktiv
Vert	Fixe	Kraftkontrolle	Gerät im Kraftregelungsmodus
	Blinker	Kraft- und spannungsfreie Steuerung	Netzteil abgezogen und Gerät im Zwangskontrollmodus
Königsblau	Fixe	Positionskontrolle	Gerät, das im Positionsregelungsmodus arbeitet
	Blinker	Positionsüberwachung bei ausgeschaltetem Strom	Netzteil abgezogen und Gerät im Positionsüberwachungsmodus
Cyan	Fixe	Dämpfungssicherheit	Ausgelöste Geschwindigkeits- oder Kraftbegrenzung
Rose	Fixe	Stabilitätsobergrenze	Wiederholte Instabilitäten – die Belastungsgrenze wurde gesenkt
Mauve	Fixe	Ausgelöste Stabilitätsunterstützung	Instabilität erkannt, die Kraft wird automatisch reduziert
Orange	Fixe	Notbremse	Sofortiger Stopp, Notbremse aktiviert
Gelb	Schnelles Blinken	Frist abgelaufen	Überschreitung der Meldefrist festgestellt