面向移動終端的指套式力觸覺交互系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在生活工作中，人們所需要的大部分信息是通過視覺感知得到的，觸覺作為人的重要感知途徑卻未被充分利用。高效自然的力觸覺再現(xiàn)技術(shù)能夠加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實的沉浸感和真實感，能夠提供更為真實和直接的交互體驗，將人類與虛擬世界的交流推向一個新的階段，是目前虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的熱點。隨著力觸覺再現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，便攜式、能與移動終端無縫銜接的力觸覺交互系統(tǒng)的應(yīng)用也日益廣泛。觸覺交互技術(shù)與移動終端的結(jié)合，能夠讓操作者在移動終端上觸摸、感知和操縱虛擬物體，實現(xiàn)與虛

2、擬環(huán)境的交互。這能夠大大拓寬并延伸移動終端的應(yīng)用范圍，具有廣闊的市場價值和應(yīng)用前景。
　　本文圍繞著面向移動終端的指套式力觸覺交互系統(tǒng)設(shè)計展開研究，實現(xiàn)了具有交互與觸覺感知功能的穿戴式力觸覺指套。主要內(nèi)容包括三個部分:(1)設(shè)計實現(xiàn)了基于振動觸覺反饋的指套式觸覺再現(xiàn)便攜裝置。在移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)的ARM STM32嵌入式平臺下，利用WiFi模塊、MEMS姿態(tài)傳感器、壓力傳感器和壓電致動器陣列構(gòu)建了穿戴式力觸覺指

3、套的硬件系統(tǒng);(2)在基于Android平臺的三星平板上采用Java語言搭建了虛擬觸覺交互與感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)能從圖像中提取物體的三維形狀、粗糙度等觸覺特性，借助OpenGL ES完成虛擬場景的渲染，并借助穿戴式觸覺再現(xiàn)指套實現(xiàn)觸覺再現(xiàn);(3)針對面向移動終端的指套式觸覺再現(xiàn)的應(yīng)用要求，提出物體三維形狀、粗糙度、硬度以及盲文的觸覺再現(xiàn)方法，并進(jìn)行了實驗驗證。
　　本文的研究重點和創(chuàng)新在于:(1)設(shè)計了一個面向移動終端的振動式新型觸覺