Απτική ανακατασκευή και απόδοση σχήματος βάσει δυναμικού αυτο-οργανούμενου χάρτη

Οικονόμου, Παρασκευάς; Oikonomou, Paraskevas

dc.contributor.author	Οικονόμου, Παρασκευάς	el
dc.contributor.author	Oikonomou, Paraskevas	en
dc.date.accessioned	2017-02-15T08:52:05Z
dc.date.available	2017-02-15T08:52:05Z
dc.date.issued	2017-02-15
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44358
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13217
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Απτικά συστήματα	el
dc.subject	Τηλερομποτική	el
dc.subject	Ανακατασκευή σχήματος	el
dc.subject	Αναδρομικός αλγόριθμος ελαχίστων τετραγώνων	el
dc.subject	Αυτο-οργανούμενοι χάρτες	el
dc.subject	Haptic systems	en
dc.subject	Telerobotics	en
dc.subject	Shape reconstruction	en
dc.subject	Recursive least-squares (RLS)	en
dc.subject	Self-organizing maps (SOM)	en
dc.title	Απτική ανακατασκευή και απόδοση σχήματος βάσει δυναμικού αυτο-οργανούμενου χάρτη	el
dc.title	Haptic shape reconstruction and rendering based on dynamic self-organizing maps	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Απτικά συστήματα και τηλερομποτική	el
heal.classification	Haptic systems and telerobotics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-11-10
heal.abstract	Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας προτείνεται μεθοδολογία για την ανακατασκευή ενός ενδιάμεσου μοντέλου (model-mediated) με σκοπό την απόδοση των απτικών χαρακτηριστικών, σε εφαρμογές τηλερομποτικής, υπό την παρουσία χρονικής καθυστέρησης στη μετάδοση της πληροφορίας. Πιο συγκεκριμένα, η υλοποίηση της διαδικασίας τηλεχειρισμού βασίζεται στην ανάδραση δύναμης που αξιοποιείται από τη συνύπαρξη δύο θεμελιωδών τεχνικών, η συνεργασία των οποίων διευκολύνει την αλληλεπίδραση του χρήστη (master site) με ένα άγνωστο και απομονωμένο περιβάλλον (slave site), παρέχοντας στο χειριστή μια ολοκληρωμένη αντίληψη για τις διδιάστατες γεωμετρικές και δυναμικές ιδιότητες του απομακρυσμένου αντικειμένου. Ο ελεγκτής συνδυάζει την αναδρομικότητα ενός αλγορίθμου ελαχίστων-τετραγώνων (RLS) για την εκτίμηση των τοπικών χαρακτηριστικών, με την προσαρμοστικότητα ενός αυτο-οργανούμενου χάρτη (SOM), αναπτυσσόμενου κατά μήκος της επιφάνειας του αντικειμένου, τα κύτταρα του οποίου χρησιμοποιούνται ως μονάδες για την αποθήκευση της τοπικής πληροφορίας, συνθέτοντας, τελικά, μέσω μιας διαδικασίας παρεμβολής, την εικονική επιφάνεια του ανακατασκευασμένου μοντέλου. Μία σειρά από ψυχοφυσικά πειράματα που διεξήχθησαν, στα οποία κάθε υποκείμενο κλήθηκε να εξερευνήσει την επιφάνεια ενός άγνωστου διδιάστατου εικονικού αντικειμένου, καμπύλου σχήματος, και να αποκριθεί για το σχήμα του, επιδεικνύουν την αποδοτική λειτουργία και την εξαιρετική επίδοση της προτεινόμενης μεθοδολογίας σε σχέση με την απτική απόδοση και, εν τέλει, την επιτυχή αντίληψη απτικών χαρακτηριστικών σχήματος, καταδεικνύοντας, έτσι, τη δυνατότητα εφαρμογής ενός τέτοιου μεθοδολογικού πλαισίου για τη μείωση των επιπτώσεων χρονοκαθυστέρησης σε τηλερομποτικά συστήματα.	el
heal.abstract	The diploma thesis proposes and implements a model-mediated methodological framework for the telehaptic exploration of unknown 2D shapes, applicable in telerobotic tasks, that can suffer from the presence of large time delays in the bilateral communication loop. The proposed approach focuses on the display of haptic properties in a telemanipulation control loop, combining techniques performing real-estimation reconstruction and shading of local shape attributes. Particularly, the implementation of this procedure is based on force feedback that is exploited by two main techniques, the combination of which facilitates the interaction between a user (master site) and a remote environment (slave site), providing some information about the two-dimensional geometric and dynamic properties of an unknown object. The controller, that was developed, combines the advantages of a recursive least-squares (RLS) algorithm, and the adaptive properties of a self-organizing map (SOM), growing along the surface of the object, each node of which is used for storing local shape (and generally haptic) attributes. Finally, those two techniques are used for composing the virtual surface of the reconstructed model, through an interpolation (haptic shading) method. A series of psychophysical experiments that has been conducted, where each subject manipulated the haptic master to explore the surface of unknown two-dimensional virtual and curved object, and then responded about its shape, shows the effectiveness of the proposed model-mediated scheme and its efficiency in terms of haptic rendering and shape perception performance.	en
heal.advisorName	Τζαφέστας, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μαράτος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Ψυλλάκης, Χαράλαμπος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Σημάτων, Ελέγχου και Ρομποτικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	118 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true