Podrobno

Simulator električnega invalidskega vozička z uporabo Stewartove ploščadi in navidezne resničnosti
ID Špoljar Dežjot, Nick (Avtor), ID Mihelj, Matjaž (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Zadravec, Matjaž (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,88 MB)
MD5: 2A86D4BCAE3ADD1562BE7EE87B16C3F9

Izvleček
V tem magistrskem delu je predstavljena zasnova, implementacija in eksperimentalna evalvacija simulatorja elektromotornega invalidskega vozička, ki združuje dinamično modeliranje, realnočasovno vodenje in tridimenzionalno virtualno okolje. Simulator povezuje fizikalno utemeljen model vzmetenja s sistemom gibanja Stewartove poščadi, kar omogoča realistično poustvarjanje odzivov el. vozička na vsakodnevne ovire, kot so klančine, stopnice in neravne površine. Realnočasovno izvajanje je zagotovljeno z uporabo okolja Beckhoff TwinCAT 3, pri čemer vodenje in izmenjavo parametrov omogoča komunikacija po protokolu TwinCAT ADS. Virtualni prostor, razvit v okolju Unity, zagotavlja poglobljeno in prilagodljivo okolje za generiranje ponovljivih profilov terena in morebitnih interakcijskih scenarijev. Model vzmetenja vozička, prirejen po modelu avtomobilskega vzmetenja (četrtinski, polovični, celotni model), je bil ustvarjen in večstopenjsko analiziran v okolju Simulink. Preizkus simulatorja je bil izveden s tremi testnimi osebami, ki so simulator upravljale pod enakimi pogoji. Za oceno realističnosti in uporabniško pogojenega obnašanja sistema so bili analizirani kazalniki delovanja, kot so lateralni odmik od idealne poti, navpični odziv vzmetene mase ter uporabniška izkušnja testiranih oseb. Rezultati prikazujejo dinamične odzive, razlike v načinu in stabilnosti vožnje med udeleženci, kjer smo se osredotočili na delovanje simulatorja. Končna zasnova simulatorja predstavlja ugoden sistem za preučevanje dinamike invalidskih vozičkov, interakcije med uporabnikom in sistemom ter razvoj strategij vodenja, obenem pa ponuja potencial za prihodnje aplikacije na področju usposabljanja uporabnikov in rehabilitacijskih raziskav.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:robot, simulacija, invalidski voziček, Simulink, Unity, Beckhoff TwinCAT, Stewartova ploščad
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-178425 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:267175427 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:27.01.2026
Število ogledov:286
Število prenosov:110
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Electric wheelchair simulator using Stewart platform and virtual reality
Izvleček:
In the following master’s thesis the design, implementation, and experimental evaluation of an electric wheelchair simulator that integrates dynamic modeling, real-time control and a three-dimensional virtual environment, is presented. The simulator combines a physics-based suspension model with a Stewart platform motion system, enabling realistic reproduction of the electric wheelchair’s responses to everyday obstacles such as ramps, steps, and uneven surfaces. Real-time execution is achieved using the Beckhoff TwinCAT 3 environment, where control and parameter exchange are enabled through communication based on the TwinCAT ADS protocol. The virtual environment, developed in Unity, provides an immersive and flexible space for generating repeatable terrain profiles and potential interaction scenarios. The wheelchair suspension model, adapted from automotive suspension models (quarter-car, half-car, full-car model), was developed and subjected to multi-stage analysis in the Simulink environment. The simulator was operationally tested through experiments involving three test subjects who operated the system under identical conditions. To assess fidelity and user-dependent behavior of the system, performance indicators such as lateral deviation from the ideal path, vertical response of the sprung mass, and the user experience of the test subjects were analyzed. The results demonstrate realistic dynamic responses and reveal differences in driving behavior and stability among participants, with a focus on the performance of the simulator. The final simulator design represents a reliable concept for investigating wheelchair dynamics, user–system interaction, and control strategy development, while also offering potential for future applications in user training and rehabilitation research.

Ključne besede:robot, simulation, wheelchair, Simulink, Unity, Beckhoff TwinCAT, Stewart platform

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj