Die Projektgruppe „Error 404: Physics not found“ hatte sich zum Ziel gesetzt die Mensch-Computer Interaktion am Beispiel eines Gamecontrollers zu untersuchen. Hierzu wurde das Open-Source Physiksimulationsprogramm MuJoCo verwendet. Das entstandene Modell ermöglicht die Simulation komplexer Hand- und Fingerbewegungen, sowie die Erfassung sämtlicher Eingaben am Controller, wodurch ein Auto gesteuert wird. Ausgehend von diesem Modell wurde Beispielsweise die optimale Dämpfung eines „thumb-sticks“ mithilfe des Python Moduls scipy.optimize ermittelt.
Die Handmodelle wurden jeweils auf Basis der „.stl mesh files“ des „Modular Prosthetic Limb“ der Johns Hopkins University erstellt. Hierbei handelt es sich um eine detailgetreue Abbildung der menschlichen Hand und ihrer Funktionalität. Die MPL ist daher die weltweit fortschrittlichste Prothese und wird überwiegend in der Neurorehabilitationsforschung genutzt. Das verwendete Modell besitzt 22 Joints, mit denen nahezu alle Bewegungen einer realen Hand nachgeahmt werden können.
Das Controllermodell orientiert sich am Aussehen als auch in seiner Einfachheit am 8BitDo SF30 PRO. Einem Retro-Controller bestehend aus zwei Joysticks, vier Buttons und einem D-Pad auf der linken Seite. In Bezug auf die Steuerung des Autos wurde folgende Belegung gewählt:
- Linker Stick für Beschleunigen und Bremsen
- Rechter Stick für Richtungswechsel
- Blauer und grüner Button für das Ein- und Ausschalten der Frontscheinwerfer
Das Modellauto verfügt über eine Zahnstangenlenkung, die bei einem Lenkbefehl das Ritzel dreht, sodass zunächst die Zahnstange und daraufhin dessen Spurstangen verschoben werden. Die Antriebsart ist ein klassischer Allrad mit einer gleichmäßigen Verteilung der Antriebskraft. Des Weiteren besitzt das Auto zwei Frontscheinwerfer, die durch einen Knopfdruck am Controller ein – und ausgeschaltet werden können.
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Thumbstick Optimization 1
Single Shooting Optimization - Thumbstick Stiffness 500
Thumbstick Optimization 2
Single Shooting Optimization - Thumbstick Stiffness 3.000
Thumbstick Optimization 3
Single Shooting Optimization - Thumbstick Stiffness 30.000
Scene View
Controller simulation scene view camera
Car Camera
3rd person car perspective
Controls Movement
Bird's eye view of controller showcasing finger and button actions
Source Code Optimierung
Source Code Steuerung
Videopräsentation
Präsentationsposter