隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人機(jī)交互技術(shù)逐漸成為日常生活中不可或缺的部分。力觸覺再現(xiàn)技術(shù)作為人機(jī)交互技術(shù)中的重要內(nèi)容,提供給了操作者一種主動(dòng)探索、認(rèn)知虛擬世界的方式。在傳統(tǒng)的力觸覺再現(xiàn)設(shè)備和方法中,人機(jī)交互與現(xiàn)實(shí)世界中的交互方式存在著一定的差別,如接口設(shè)備中不可避免的機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的摩擦力和慣性量等。為了克服傳統(tǒng)力觸覺再現(xiàn)技術(shù)的弊端以及實(shí)現(xiàn)力觸覺再現(xiàn)和視覺再現(xiàn)在空間上的一致,本文基于微軟HoloLens智能全息眼鏡和力觸覺再現(xiàn)技術(shù),開展了非接觸式的、視觸覺融合的混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究。本文從電磁場理論出發(fā),深入分析了電磁場產(chǎn)生以及控制原理,從技術(shù)上分析了電磁式力觸覺再現(xiàn)的可行性;并結(jié)合微軟公司的HoloLens智能全息眼鏡,闡述了混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的形成機(jī)理;設(shè)計(jì)了基于HoloLens和觸覺反饋的多模態(tài)混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的整體硬件方案,該系統(tǒng)的硬件主要包括基于HoloLens的混合現(xiàn)實(shí)視覺再現(xiàn)模塊、基于層疊式電磁鐵模組和永磁鐵的力觸覺再現(xiàn)模塊和人手位置檢測模塊三個(gè)部分;從硬件的選型以及結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定等方面講述了系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)的過程。在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合軟件編程實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的軟件功能,包括基于HoloLen... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于外骨架的穿戴式設(shè)備

圖 1.4 軟體機(jī)器人觸覺反饋手套套的穿戴式設(shè)備因其小巧的結(jié)構(gòu)，使得其適用于人體穿戴，對(duì)，且其本身的重量不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大的負(fù)擔(dān) 但其控制精度造價(jià)也較昂貴 本文中提到的適用于手臂和人手的穿戴式設(shè)備，還有其他力觸如適用于人體軀干的觸覺背心[26-28]，適用于腰部穿戴的數(shù)據(jù)腰縱桿式力觸覺再現(xiàn)設(shè)備的發(fā)展，力反饋操縱桿式力觸覺再現(xiàn)設(shè)備已經(jīng)成為一項(xiàng)成熟的商品化，并走進(jìn)人們的科研與生活之中 目前市場上典型的產(chǎn) Phantom Touch 系列設(shè)備[31]τ圖 1.4aυ Novint 公司的 Falcon 設(shè) 公司的 Omega 系列和 Delta 系列設(shè)備τ圖 1.4cυ

圖 1.4 軟體機(jī)器人觸覺反饋手套基于數(shù)據(jù)手套的穿戴式設(shè)備因其小巧的結(jié)構(gòu)，使得其適用于人體穿戴，對(duì)使用者身體的活動(dòng)限制作用較小，且其本身的重量不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大的負(fù)擔(dān) 但其控制精度沒有外骨架式穿戴設(shè)備高，同時(shí)造價(jià)也較昂貴 當(dāng)然，除了本文中提到的適用于手臂和人手的穿戴式設(shè)備，還有其他力觸覺再現(xiàn)設(shè)備適用于人體的穿戴，如適用于人體軀干的觸覺背心[26-28]，適用于腰部穿戴的數(shù)據(jù)腰帶[29, 30]等 2．力反饋操縱桿式力觸覺再現(xiàn)設(shè)備經(jīng)過近幾年的發(fā)展，力反饋操縱桿式力觸覺再現(xiàn)設(shè)備已經(jīng)成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)，越來越多的研究成果開始商品化，并走進(jìn)人們的科研與生活之中 目前市場上典型的產(chǎn)品有美國Geomagic 公司的 Phantom Touch 系列設(shè)備[31]τ圖 1.4aυ Novint 公司的 Falcon 設(shè)備[32]τ圖 1.4bυ Force Dimension 公司的 Omega 系列和 Delta 系列設(shè)備τ圖 1.4cυ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3102693