Die Vorrichtung zum Gehen auf der Stelle

Um das Realitätsgefühl der Versuchspersonen in der VR-Einrichtung zu steigern, wurde mit der Entwicklung einer Vorrichtung zum Gehen auf der Stelle begonnen. Derzeit (Februar 2003) wird an der Integration der Vorrichtung in die VR-Einrichtung gearbeitet.

Die Vorrichtung besteht aus einem handelsübliches Laufband (Abmaße 3m x 1,5m; RS232 Schnittstelle), einem leistungsfähigen PC (Pentium4, 1.5 GHz), Videokarten, Videokameras und Infrarotscheinwerfer.

Funktionsweise der Vorrichtung

Über dem Laufband sind 3 Videokameras angebracht. Diese sind mit dem Steuerungsrechner über Videokarten verbunden. Der Steuerungsrechner ist über serielle Schnittstellen mit der Workstation und dem Laufband verbunden.

Die Versuchsperson geht normal und frei von jeglichen Anschlüssen auf dem Laufband. An der Versuchsperson werden lediglich einige Marker aus reflektierendem Material befestigt. Die 3 Videokameras erzeugen Videosignale von der sich bewegenden Versuchsperson aus 3 verschiedenen Ansichten. Die 3 Videosignale der Kameras werden über 3 Videokarten von dem PC digitalisiert, auf dem ein zentrales Programm zur Regelung läuft. Über Bildverarbeitungsroutinen wird durch den PC aus den Bilddaten die Position einzelner Körperteile der Versuchspersonen errechnet. Es wird anschließend aus dem Vergleich mit vorherigen Bildern die Bewegung der Versuchsperson auf der Vorrichtung ermittelt. Diese Informationen werden an die Workstation über eine serielle Verbindung gesendet.

Neben der Bewegung wird auch die optimale Ansteuerung des Laufbandes durch den PC errechnet. Das Laufband wird durch den Steuerungsrechner über eine weitere serielle Leitung so gesteuert, daß die Versuchsperson sich immer in der Mitte der Vorrichtung befindet.

Technische Daten

PC zur Steuerung

• Pentium 4 mit 1,5 GHz
• 3 Videokarten mit BTTV-Chipsatz
• Betriebssystem LINUX + KDE3 + KDevelop Entwicklungsumgebung + QT-Bibliotheken
• Selbstenwickelte, objektorientierte Software zur Regelung
• 2 RS232 Schnittstellen

Laufband

• Begehbare Fläche: 3m x 2m
• Movidrive Antriebsumrichter der Firma SEW-Eurodrive mit RS232 Modul
• Asynchroner Drehstrommotor mit 1 Kw Leistung

Weitere Hardware

• 3 Infrarotfähige CCD Kameras hoher Lichtempfindlichkeit
• Infrarotscheinwerfer