Abstract-Tillväxten av rymdskrot håller på att bli en allvarlig fråga som brådskande kräver reducerande åtgärder baserade på underhåll, reparation och av-orbitering teknik. Sådana on-orbit service (OOS) uppdrag, dock, är känsliga och dyra. Virtual Reality (VR) möjliggör simulering och utbildning i en flexibel och säker miljö, och har därmed potential att drastiskt minska kostnader och tid, samtidigt som framgångstakten för framtida OOS-uppdrag ökar. I detta dokument presenteras ett mycket uppslukande VR-system med vilket rutiner för satellitunderhåll kan simuleras interaktivt med hjälp av visuell och haptisk återkoppling. Systemet kan användas för verifiering och träning för människa- och robotsystem som interagerar i rymden. Vårt ramverk kombinerar unika realistiska simuleringsmotorer för virtuell verklighet med avancerade immersiva interaktionsenheter. DLR bimanual haptic enhet HUG används som huvudanvändargränssnitt. HUG är utrustad med två lätta robotarmar och kan ge realistisk haptisk feedback på båda armarna. Ytterligare enheter ger vibrotactile och elektrotactile återkoppling vid armbågen och fingertopparna. En särskild egenskap hos realtidssimuleringen är fusionen av kulan fysikmotorn med vår haptiska renderingsalgoritm, som är en förbättrad version av Voxmap-Pointshell Algorithm. Vår haptiska rendering motor stöder flera objekt i scenen och kan beräkna kollisioner för var och en av dem inom 1 msec, vilket möjliggör realistiska virtuella manipulationsuppgifter även för stela kollisionskonfigurationer. Visualiseringsmotorn ViSTA används under simuleringen för att uppnå fotorealistiska effekter, vilket ökar nedsänkningen. För att ge en realistisk upplevelse med interaktiva bildhastigheter utvecklade vi en distribuerad systemarkitektur, där belastningen av beräkning av fysiksimulering, haptisk återkoppling och visualisering av en komplex scen överförs till dedikerade maskiner. Genomförandet presenteras i detalj och det övergripande systemets prestanda valideras. Dessutom visar en preliminär användarstudie där det virtuella systemet jämförs med en fysisk testbädd lämpligheten hos VR-OOS-ramverket.
VR-OOS REF ] är ett virtuellt verklighetssystem för satellit-on-orbit-service-simuleringar baserat på den tidigare versionen av installationen som presenteras i detta arbete.
VR-OOS: The DLR's virtual reality simulator for telerobotic on-orbit servicing with haptic feedback
{'venue': '2015 IEEE Aerospace Conference', 'journal': '2015 IEEE Aerospace Conference', 'mag_field_of_study': ['Engineering']}