Input Devices::vectorix
- von Alexander Kulik
Vectorix
Ziel dieses Projektes war die mechanische Positionsbestimmung im Raum.
Um diese Informationen für den Computer zu übersetzen, nutzt man heute meist messbare elektromagnetische Felder. Diese sind recht störungsanfällig, teuer und aufwendig zu installieren.
Bei mechanischen Systemen überzeugte mich neben dem niedrigen Preis für zuverlässige Potentiometertechnik vor allem die Nachvollziehbarkeit der abgenommenen Werte - keine schwarze Kiste!
Kugelkoordinaten
Berechnung von x- y- und z- Position im Raum aus gegebenen zwei Anstiegswinkeln und der Länge eines Vektors
x=u sin(v) cos(w)
y=u sin(v) sin(w)
z=u cos(v)
Technik
Bei diesem Aufbau werden zweiachsige Winkelmesser gegenüberliegend angebracht. Die Winkelmesser werden von einem Nylonfaden unter Spannung durchlaufen. Zwei Potentiomter nehmen ihren Wert ab. Ein weiterer misst die die Länge des Fadens. Das System gibt über Analog-Digital-Wandler dem Computer die Potentiometerwerte weiter, wo diese mathematisch ausgewertet werden.
Funktionsaufbau
Der Faden wird von einem Gewicht in der nötigen Spannung gehalten. Um nun nicht ständig die Zugkraft des Gewichts störend zu erleben, ist es adäquat dem des Werkzeugs (Gewichtsaufhebung in y-Achse). Durch die Aufhängung an einem durchlaufenden Faden an zwei gegenüberliegenden Seiten, wird auch die auf den Handgriff wirkende Zugkraft des Gewichts in x-Richtung minimiert. Einzig, die Verschiebung des Griffs in z-Richtung und die Rotation verlangt nach erhöhtem Kraftaufwand.
Entwurf
Vectorix kann ähnlich einer Wandlampe an unterschiedlichsten Referenzpunkten angebracht werden. Je nach Aufgabe werden ein, zwei oder mehr Module zum Positionstrackin eingesetzt. Ein schnell installiertes Werkzeug mit nachvollziehbarer Funktion.
Zudem soll in weiteren Experimenten ausgelotet werden, inwiefern auf diese Art die Lage zur passiven "Referenzhand" gemessen und als Eingabe genutzt werden kann.
Vectorix - Anwendung: Fly catching