Entwicklung mit Inverse3

Dieser Artikel baut auf den Inhalten des Schnellstartleitfadens auf und stellt Inverse3 als haptisches Entwicklungstool vor. Daher werden verschiedene Aspekte erläutert, darunter die Hardwarekonfiguration, die Steuerungsmethoden sowie wichtige Funktionen, die den Betrieb des Geräts beeinflussen.

Handdominanz des Geräts und Koordinatensystem

Inverse3 verfügt über zwei Hardwarekonfigurationen, die für unterschiedliche Szenarien optimiert sind.

Beide Geräte können sowohl von Linkshändern als auch von Rechtshändern verwendet werden, doch je nach Situation kann ein für Rechtshänder konfiguriertes Gerät unter Umständen benutzerfreundlicher sein.

Wenn Sie im Rahmen eines Szenarios mit beidhändiger Bedienung zwei Geräte gleichzeitig verwenden, platzieren Sie bitte das für Linkshänder konfigurierte Gerät auf der linken Seite und das für Rechtshänder konfigurierte Gerät auf der rechten Seite, um Kollisionen und gegenseitige Störungen auf ein Minimum zu beschränken.

Beide Geräte orientieren sich an dem auf der Geräteplatte an der Armseite des Inverse3 angegebenen Rechtshand-Koordinatensystem. Der Ursprung des Koordinatensystems befindet sich auf der ebenen Oberfläche der Montageplatte, etwa in der Mitte.

Bitte lesen Sie die Dokumentation zum InverseSDK, die Ihrer Sprache oder Ihrem Plugin entspricht. Die vom SDK bereitgestellten Koordinatensysteme entsprechen möglicherweise bereits den spezifischen Koordinatensystemen Ihrer Spiel-Engine.

Steuerung von Inverse3

Die Steuerung von Inverse3 beschränkt sich nicht nur auf die Kraftsteuerung, sondern ermöglicht auch die Steuerung von Drehmomenten und Winkeln an den Gelenken. In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Steuerungsmodi sowie die jeweils zugehörigen Ein- und Ausgangsgrößen und deren Einheiten erläutert.

Unabhängig davon, welchen Modus Sie verwenden, bestehen sowohl für den Benutzer als auch für das Gerät spezifische Risiken. Informationen zur Sicherheit finden Sie unter „Inverse3 : Safe Use“.

Kartesische Koordinatensteuerung

Die Kraftsteuerung ist die empfohlene Methode bei der Verwendung von Inverse3. Die Kraft wird in Newton (N) eingegeben , die Position in Metern (m) und die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde (m/s) ausgegeben.Im Positionssteuerungsmodus bewegt sich Inverse3 an die angegebene Position und hält diese bei. Da der Wechsel zwischen den beiden Modi nahtlos erfolgt, lässt sich durch deren kombinierte Verwendung ein besseres Benutzererlebnis bieten. So kann beispielsweise zu Beginn einer Simulation das Gerät von interaktiven Objekten wegbewegt werden, oder bei Verwendung eines getrackten VerseGrip kann die Cursorposition beim Wechseln des Werkzeugs im Positionssteuerungsmodus beibehalten werden.

Gelenksteuerung

Ebenso lassen sich das Drehmoment und der Winkel der Gelenke von Inverse3 direkt steuern. Im Drehmoment-Steuerungsmodus erzeugt das Gerät ein Drehmoment, das in Newton-Millimeter (N·mm) angegeben wird, während es im Winkel-Steuerungsmodus den Gelenkwinkel auf einen in Grad (°) angegebenen Wert einstellt. In beiden Fällen gibt das Gerät die Position in Grad (° ) und die Geschwindigkeit in Grad pro Sekunde (°/s) zurück.

Farbcode

Die Statusleuchte des Haply-Logos wechselt je nach Betriebsmodus des Geräts ihre Farbe. Die folgende Tabelle zeigt die Farben der Statusleuchte in der aktuellen Firmware (Informationen zu den Farben in früheren Firmware-Versionen finden Sie im Abschnitt „Farben der Statusleuchte in älteren Versionen“ weiter unten).

Farbe	Leuchtmuster der Leuchte	Zustand	Erläuterung
Aus	Aus	Keine Verbindung	Das USB-C-Kabel ist unterbrochen.
Rot	Blinken	Handshake noch nicht abgeschlossen	Es wurde keine Verbindung zum Dienst hergestellt.
	SOS-Blinklicht	Zeitüberschreitung	Es wurde ein Kommunikations-Timeout festgestellt. Es wurden keine Befehle vom Dienst empfangen.
Gelb	Blinken	Nicht kalibriert – keine Stromversorgung	Das Netzteil ist nicht angeschlossen, daher ist eine Kalibrierung erforderlich.
	Einblenden/Ausblenden	Nicht kalibriert	Das Gerät muss kalibriert werden.
Weiß	Einschalten	Idol	Es ist kein gültiger Steuerungsmodus vorhanden.
	Blinken	Im Leerlauf – ohne Stromversorgung	Das Netzteil ist nicht angeschlossen, und es ist kein gültiger Steuerungsmodus vorhanden.
Grün	Einschalten	Kraftregelung	Das Gerät arbeitet im Kraftregelungsmodus.
	Blinken	Kraftsteuerung – ohne Stromversorgung	Das Netzteil ist nicht angeschlossen, und das Gerät befindet sich im Leistungsregelungsmodus.
Cyan	Einschalten	Positionssteuerung	Das Gerät arbeitet im Positionsregelungsmodus.
	Blinken	Ohne Positionssteuerung und Stromversorgung	Das Netzteil ist nicht angeschlossen, und das Gerät befindet sich im Positionssteuerungsmodus.
Orange	Einschalten	Sicherheitsauslöser	Es wurde ein instabiler Zustand festgestellt, woraufhin der Sicherheitsauslöser ausgelöst wurde.

Hinweis: Wenn die Statusleuchte weiterhin rot leuchtet, überträgt der USB-Anschluss die Daten möglicherweise nicht korrekt. Bitte überprüfen Sie, ob die Verbindung fest sitzt, oder tauschen Sie das Kabel aus. Sollte die Statusleuchte nicht das erwartete Leuchtmuster anzeigen, senden Sie bitteeine Supportanfrage.

Beliebige Funktionen zur Leistungssteigerung

Inverse3 verfügt über mehrere Funktionen zur Anpassung der Leistung und der Bedienbarkeit. In diesem Abschnitt geben wir einen kurzen Überblick über diese Funktionen und ihre Verwendung.

Geschwindigkeitsschätzung

Die Geschwindigkeit wird nicht direkt gemessen, sondern aus den Positionsdaten berechnet. Daher kann es zu rauschbehafteten und ungenauen Signalen kommen, sodass eine Filterung erforderlich ist. Inverse3 verfügt über einen integrierten Algorithmus zur Geschwindigkeitsschätzung, der die integrierte Hardware nutzt und Geschwindigkeitssignale erzeugt, die keiner zusätzlichen Filterung bedürfen.

Bitte beachten Sie, dass es sich bei den Geschwindigkeitsangaben um Schätzwerte handelt, die unter Umständen nicht vollständig genau sind. Die Leistung und Genauigkeit können sich im Zuge künftiger Verbesserungen erhöhen.

Schwerkraftkompensation

Die Schwerkraftkompensation gleicht die durch die Masse der Inverse3-Komponenten entstehenden Kräfte aus, sodass unabhängig von der Einbaulage ein Gefühl der Schwerelosigkeit entsteht. Zu Beginn der Simulation wird der Algorithmus mithilfe der im Gerät integrierten Sensoren kalibriert. Eine Änderung der Ausrichtung des Geräts während des Betriebs kann zu Instabilitäten führen.

Die Schwerkraftkompensation funktioniert nur im Kraftregelungsmodus.

Die Stärke der Schwerkraftkompensation kann mithilfe des Schwerkraftskalierungskoeffizienten (standardmäßig auf 0,75 eingestellt) angepasst werden. Außerdem kann sie mithilfe SDK-spezifischer Befehle vollständig deaktiviert werden (weitere Informationen finden Sie in der SDK-Referenz).

Leistungsskalierung

Bei Inverse3 variiert die Stärke der Kraft je nach Richtung. Wenn Sie daher versuchen, eine Kraft zu erzeugen, die die Leistungsfähigkeit von Inverse3 übersteigt, kann es vorkommen, dass eine Kraft in einer anderen als der beabsichtigten Richtung entsteht. Wenn Sie die Kraftskalierung aktivieren, bleibt die Richtung der Kraft erhalten, während ihre Stärke verringert wird. Diese Funktion ist standardmäßig aktiviert, kann jedoch mithilfe SDK-spezifischer Befehle deaktiviert werden.

Haltungserfassung mit VerseGrip

Um die Lage des Werkzeugs mit Inverse3 zu verfolgen, ist VerseGrip erforderlich.

Weitere Informationen zu VerseGrips finden Sieim Artikel „Einführung: VerseGrip“.

Statusleuchte des Legacy

Firmware 7.4.x oder älter

Farbe	Leuchtmuster	Zustand	Erläuterung
Aus	Aus	Keine Verbindung	Das USB-C-Kabel ist abgezogen.
Rot	Blinken	Handshake noch nicht abgeschlossen	Es wurde keine Verbindung zum Dienst hergestellt.
Lila	Einschalten	Nicht kalibriert	Das Gerät muss kalibriert werden.
	Blinken	Nicht kalibriert – keine Stromversorgung	Das Netzteil ist nicht angeschlossen, daher ist eine Kalibrierung erforderlich.
Weiß	Einschalten	Idol	Der Steuerungsmodus ist nicht aktiviert.
	Blinken	Im Leerlauf – ohne Stromversorgung	Das Netzteil ist nicht angeschlossen, und der Steuermodus ist nicht aktiviert.
Grün	Einschalten	Kraftregelung	Das Gerät arbeitet derzeit im Kraftregelungsmodus.
	Blinken	Kraftsteuerung – ohne Stromversorgung	Das Netzteil ist abgezogen, und das Gerät befindet sich im Leistungsregelungsmodus.
Königsblau	Einschalten	Positionssteuerung	Das Gerät arbeitet derzeit im Positionsregelungsmodus.
	Blinken	Ohne Positionssteuerung und Stromversorgung	Das Netzteil ist abgezogen, und das Gerät befindet sich im Positionsregelungsmodus.
Cyan	Einschalten	Dämpfungssicherheitsfunktion	Die Sicherheitsfunktion zur Dämpfung von Geschwindigkeit und Kraft wurde ausgelöst.
Rosa	Einschalten	Obergrenze der Stabilität	Da wiederholt instabile Betriebszustände auftraten, wurde der maximale Kraftwert gesenkt.
Violett	Einschalten	Stabilitätsassistent aktiviert	Es wird ein instabiler Zustand erkannt, woraufhin die Kraft automatisch schrittweise reduziert wird.
Orange	Einschalten	Notbremsung	Sofortiger Stopp, die Notbremse ist aktiviert.
Gelb	Schnelles Blinken	Zeitüberschreitung	Es wurde ein Kommunikations-Timeout festgestellt.