Die vorliegende Arbeit behandelt die Simulation von deformierbaren Körpern für haptische Anwendungen. Für eine schnelle und sogar interaktive Simulation werden die Modelle hinsichtlich einer echtzeitfähigen Auswertung aufbereitet und in Algorithmen zusammengefasst. Zur Modellierung eines deformierbaren Körpers werden drei verschiedene Ansätze ausgearbeitet, die nichtlineare, lineare und korotierte Finite Elemente Methode. Die Bestimmung der Modellparameter erfolgt experimentell mit einem Roboter. Dieser ist mit einer Kamera für die 3D Rekonstruktion und einem Kraft-Momentensensor für die Materialparameteridentifikation ausgestattet. Die erste Anwendung ist das haptische Rendering, bei dem ein virtuelles Objekt interaktiv verformt werden kann und die Reaktionskräfte an den Benutzer rückgeführt werden. Die zweite Anwendung ist die Kraftprädiktion in Telepräsenzsystemen zur Kompensation von Zeitverzögerungen durch eine Übertragungsstrecke. Dabei wird das System, bestehend aus einem Operator und einem Teleoperator, um eine lokale Simulation der entfernten Umgebung erweitert, um die Kräfte von auftretenden weichen Kontakten vorherzusagen.     «

Die vorliegende Arbeit behandelt die Simulation von deformierbaren Körpern für haptische Anwendungen. Für eine schnelle und sogar interaktive Simulation werden die Modelle hinsichtlich einer echtzeitfähigen Auswertung aufbereitet und in Algorithmen zusammengefasst. Zur Modellierung eines deformierbaren Körpers werden drei verschiedene Ansätze ausgearbeitet, die nichtlineare, lineare und korotierte Finite Elemente Methode. Die Bestimmung der Modellparameter erfolgt experimentell mit einem Roboter...     »

This thesis deals with the simulation of deformable bodies for haptic applications. For a fast and even interactive simulation, the models are processed with respect to a real-time computation and are summarized in algorithms. Three different approaches for modeling of the deformable body are presented, the nonlinear, linear and corotated Finite Element Method. Determination of the model parameters is performed experimentally with a robot. It is equipped with a camera for the 3D reconstruction and a force torque sensor for the material parameter identification. The first application is haptic rendering, in which a virtual object can be deformed and the reaction forces are fed back to the user. The second application is force prediction in telepresence systems for compensation for time delays due to signal transmittance. The system, which consists of an operator and a teleoperator, is extended with a local simulation of the remote environment to predict the forces of soft contacts.     «

This thesis deals with the simulation of deformable bodies for haptic applications. For a fast and even interactive simulation, the models are processed with respect to a real-time computation and are summarized in algorithms. Three different approaches for modeling of the deformable body are presented, the nonlinear, linear and corotated Finite Element Method. Determination of the model parameters is performed experimentally with a robot. It is equipped with a camera for the 3D reconstruction a...     »