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3. Sensorik und Aktorik 67 Abbildung II.33: Verwendete Materialien für den Bau des A.R.M. te. Abbildung II.34 zeigt den fertig zusammengesetzten A.R.M. Damit der A.R.M. vom Benutzer komfortabel getragen werden kann, wird eine Koppel zur Befestigung benutzt, die sich wie ein Rucksack anlegen lässt. An dieser Koppel ist ein Ausleger befestigt, an dem der A.R.M. mit etwas Abstand zum Benutzer angebracht wird. Dieser Abstand kann variiert werden, um unterschiedliche Schulterbreiten auszugleichen. Der Haltegriff besteht aus einem kleinen Holzstab und einem Aluminiumbügel. 3.2.5 Die Software Die rohen Werte, die der angeschlossene A.R.M. liefert, sind eigentlich unbrauchbar. Schließlich sollte ein Punkt im Raum relativ zum Standpunkt des Benutzers berechnet werden. Die Werte vom A.R.M. mussten also noch interpretiert und umgerechnet werden. Der Hardwaretreiber liefert für jeden Potentiometer Werte im Bereich von 0 bis 65535 der natürlichen Zahlen, im Folgenden als S bezeichnet. Da der Wertebereich des Potentiometers nahezu linear ist, kann eine einfache Abbildungsfunktion
3. Sensorik und Aktorik 68 verwendet werden. Der Bereich, in den abgebildet werden soll, wird im Folgenden mit D bezeichnet. Er liegt für unsere Abbildung im Bereich von 0 bis 360, also entsprechend den Gradangaben für die Auslenkung des jeweiligen Gelenks unseres Arms. Die allgemeine Form der Formel für die Abbildung lautet wie folgt. Die Variablen h und l stellen die obere und untere Grenze des Wertebereichs in den abgebildet werden soll dar, xmax den maximalen Wert des Wertebereichs aus dem abgebildet werden soll. ∃xmax ∈ S ∋ xmax ≥ xn ∈ S ∃h ∈ D ∋ h ≥ hn ∈ D Abbildung II.34: Schematische Darstellung des A.R.M. ∃l ∈ D ∋ l ≥ ln ∈ D x ∈ S f(x) = (h−l)x + l xmax Mit dieser Abbildung ist es möglich, die Ausrichtung jedes Gelenkes zu bestimmen. An jedem Gelenk ist eine Verstrebung montiert, die einer Translation entspricht. Das zweite Gelenk, also das Ellenbogengelenk, ist am Ende der Verstrebung des ersten Gelenkes, dem Schultergelenk, befestigt. Der Endpunkt der zweiten Verstrebung ist an der Hand fixiert und bildet damit den Punkt, der berechnet werden soll (siehe Abbildung II.35).
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