Analyse, Modellierung und Programmierung des Geige-spielens an ...

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11. Bestimmung der Violinenkoordinaten 11.3. Verifikationsverfahren mithilfe virtueller Positionsbestimmung Als dritte Methode zur Violinen-Koordinatenbestimmung möchte ich hier noch eine Verifikationsmethode vorstellen, falls die beiden in 11.2 und 11.3 erwähnten Methoden zu ungenaue Ergebnisse für ein sauberes Violinenspiel liefern sollten. Dieses Verfahren basiert darauf lediglich die in einer Positionssteuerung für das Violinespielen sehr wichtigen Informationen für eine Trajektoriengenerierung mit hoher Präzision zu bestimmen. Für alle anderen mitunter vom Spielenden abhängigen Lageeigenschaften soll hier eine ausreichende Genauigkeit genüge tun. Die Positionsdaten, welche für ein rein positionsgesteuertes Spiel große Wichtigkeit besitzen, sind die Orientierung der Bogenhaare relativ zum TCP des ausführenden Manipulators, sowie die genaue Lageposition der Saitenaufsetzpunkte. Folgend wird in der Verifikationsmethode vorgegangen: Als erstes wird die relative Orientierung der Bogenhaare bestimmt. Eine sicherlich geeignete Methode dafür wurde bereits in Unterabschnitt 11.2 beschrieben. Eine andere noch einfachere Methode impliziert das Anfahren zweier ausgewählter Bogenhaarpunkte an einen starren Punkt im Raum bei konstanter TCP-Orientierung. Durch eine Differenzbildung der beiden Lagepunkte erhält man die Orientierung der Haare. Aus Haarorientierung und konstant gehaltener TCP-Orientierung kann analog zu 11.1 bis 11.8 eine Drehungsmatrix erstellt werden, welche die relative Orientierungsverschiebung beschreibt. Im nächsten Schritt werden unter Zuhilfenahme der ermittelten Haarorientierung (muss im Programm implementiert werden) alle benötigten Violinenkoordinaten mit einer der bereits bekannten Methoden ermittelt. Anschließen werden mithilfe der dabei gewonnenen Daten mit dem Beginn der spielbaren Haarspitze alle Anfangs- und Endpunkte jeder Saite angefahren, wobei ein Sicherheitsabstand in Z-Richtung zu halten ist 3 . Die genaue Positionsbestimmung soll nun manuell durch ein Absinken des Sicherheitsabstandes in Z-Richtung erfolgen, evtl. unter Zuhilfenahme der Drehmomentsensoren. Durch die somit gewonnenen Informationen und der genauen Bestimmung der relativen Orientierung von Bogenhaare und TCP ist nun äußerst präzise bekannt, in welche Position der Endeffektor zum Streichen einer Saite fahren muss und welche Orientierung er dabei zu halten hat, obwohl die eigentlich Violine- und Bogenkoordinaten nicht explizit berechnet wurden. Alle anderen mit dieser Verifikation nicht bestimmten Daten werden aus den bereits beschriebenen Koordinatenberechnungen genommen. Dies ist durchaus zulässig, da alle anderen Positionsdaten in einem gewissen Maße schwanken dürfen, ohne Einfluss auf die Qualität des Spielens haben zu können 4 3 Siehe Variable Abstand in Start.m 4 Es ist hierbei nicht auszuschließen, dass solche Schwankungen eine Veränderung der Klangfarbe hervorrufen könnten. Ob dies einen Gewinn oder Verlust darstellt, ist allerdings eher eine subjektive Entscheidungsfrage. 102
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