Einfluss des haptischen Feedbacks in virtuellen Montageszenarien

Abstract

Digitale Zwillinge und Simulationsmodelle für Montageprozesse, welche mit den Konzepten von Industrie 4.0 und 5.0 einhergehen, ermöglichen eine virtuelle Montageplanung und Inbetriebnahme sowie virtuelles Montagetraining. Eine Grundvoraussetzung ist hierbei eine hohe Realitätsnähe der Modelle und Interaktionen, um das Vertrauen in die Ergebnisse zu stärken und den Lernerfolg des virtuellen Montagetrainings zu erhöhen. Zur Steigerung des Präsenzempfindens in virtuellen Umgebungen bietet sich ein zusätzliches haptisches Feedback an. Es fehlen jedoch systematische Vergleiche verschiedener Feedbackarten sowie eine Untersuchung der Abhängigkeit in Bezug auf das Anwendungsszenario. Im Rahmen dieser Arbeit werden daher drei Grundhypothesen aufgestellt sowie entsprechende Untersuchungsmethoden entwickelt und durchgeführt. Im Rahmen der ersten Hypothese steht der Einfluss eines statischen physischen Gegenstandes zur Beschränkung der Bewegungsfreiheit in einem virtuellen Montageszenario im Fokus. Die Ergebnisse zeigen, dass das statische passive Feedback zu keiner Veränderung im Präsenzempfinden der Teilnehmenden führt. Mit der zweiten Hypothese wird der Einfluss von mobilen Werkzeugnachbildungen auf das Präsenzempfinden untersucht. Der Einfluss unterschiedlicher Attribute wie Gewicht, Form und Funktionalität auf das Präsenzempfinden wird in vier Untersuchungsdurchläufen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere die realistische Griffform einen großen Einfluss auf das Realitätsurteil ausübt und in Kombination der Eigenschaften in noch größeren Effekten resultiert. Mit der dritten Hypothese wird untersucht, inwieweit das Anwendungsszenario einen Einfluss auf den Effekt von haptischem Feedback auf das Präsenzempfinden ausübt. Die Ergebnisse zeigen kleine und mittlere Effekte in einigen Faktoren der Präsenz. Diese deuten eine Bevorzugung der Interaktion per Handgesten an und weisen im Vergleich zu dem einfachen Montageszenario eine geringere Effektstärke auf. Die Effektstärke ist daher abhängig von dem gewählten Anwendungsszenario. Interaktionseffekte, durch mögliche Störeinflüsse oder der VR-Vorerfahrung, zeigen sich nicht.