虛擬手操作力覺生成及評價研究.pdf

1、虛擬手力觸覺算法的真實性評價是力觸覺再現(xiàn)研究的難點?？紤]虛擬手抓持的穩(wěn)定性，本文開展了基于物理的虛擬手抓持力覺模型真實性評價研究，通過實驗測量真實人手的抓持力，驗證了基于物理的虛擬手抓持力覺模型可以生成逼真的抓持力，可增強虛擬手交互的真實感和沉浸性。
　　論文的主要內(nèi)容如下:
　　第一章:介紹了虛擬手交互力觸覺感知和反饋研究的背景及意義、分析了虛擬手交互力觸覺生成算法和評價的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了開展虛擬手交互力觸覺生成算法

2、真實性評價研究的必要性和存在的問題，明確了論文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容。
　　第二章:基于力封閉和形封閉的原理，介紹了手指抓持規(guī)劃中封閉性與穩(wěn)定抓持的聯(lián)系，以及力封閉抓持和穩(wěn)定抓持之間的等價關(guān)系，提出了一種基于力封閉的三指手穩(wěn)定抓持判別算法，歸納出穩(wěn)定抓持的判定流程。
　　第三章:開展了基于物理的虛擬手抓持力覺模型真實性評價的實驗驗證研究。通過TekscanGrip握力壓力分布測量系統(tǒng)，構(gòu)建了真實手抓持物體的抓持力測量平臺，設(shè)計

3、實驗內(nèi)容，開展了真實手靜力抓持物體和抓持物體一起運動的抓持力測量實驗。統(tǒng)計實驗測得的抓持力數(shù)據(jù)，與相應(yīng)的虛擬手操作時通過基于物理的虛擬手抓持力覺模型的抓持力計算結(jié)果作對比分析，驗證了基于物理的虛擬手抓持力覺模型的合理性、真實性和正確性。
　　第四章:設(shè)計了一個虛擬手抓持力求解的原型系統(tǒng)。根據(jù)基于物理的虛擬手抓持力覺模型的求解步驟，介紹了原型系統(tǒng)中抓持對象質(zhì)心求解模塊、接觸點內(nèi)法矢求解模塊、接觸點姿態(tài)轉(zhuǎn)化模塊、穩(wěn)定抓持判定模塊和抓持