虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的接觸交互接口研究.pdf

1、該文研制開發(fā)一種稱之為CAS-Glove的數(shù)據(jù)手套作為虛擬環(huán)境中的手勢輸入設備.它安裝有16個彎曲傳感器,該傳感器具有很好的線性度與可靠性.通過對測量電路的改進及傳感器布局的優(yōu)化,使得CAS-Glove數(shù)據(jù)手套可以準確測量出手指、腕部各關節(jié)的位置及運動.該文在基于DSP的據(jù)采集系統(tǒng)中采用了過采樣技術、數(shù)字濾波技術,提高了彎曲傳感器信號的分辨率并且抑制了噪聲的影響.該文還提出了四指標定法,以提高手指彎曲角度的測量精度.力覺反饋通常被分為觸

2、覺反饋和力反饋.觸覺反饋接口能夠大大增強虛擬環(huán)境中操作者的觸覺感受,它具有設計簡單、成本低廉等特點.為了實現(xiàn)較為真實的觸覺反饋,我們開發(fā)了兩種觸覺反饋接口.一種是在指端安裝了五個振動電機的觸覺反饋接口,它能為操作者提供彈擊、觸摸、振動等觸覺信息.另一種是基于音圈陽性機的觸覺反饋接口,它具有較高帶寬,能夠為操作者提供更為復雜的表面觸覺信息.該文研究了一種新型的點式力覺反饋系統(tǒng)PEDFinger.它可以和數(shù)據(jù)手套配合使用構成力覺反饋數(shù)據(jù)手套

3、.它采用比例電磁鐵作為其執(zhí)行元件.通過鋼絲繩-彈簧管傳動方式把執(zhí)行元件的驅動力傳遞到指端力覺反饋裝置.指端力覺反饋裝置緊湊而易于調節(jié),可以適合于大多數(shù)人使用.該文采用模糊+積分控制器實現(xiàn)了對反饋力的閉環(huán)控制,并分別在基于PC和基于DSP的系統(tǒng)上實現(xiàn)了該力覺反饋系統(tǒng),為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)提供了一種具有較高性能價格比的力覺反饋接口.該文還研制了一種更加有效的力覺反饋系統(tǒng)ForceFeel.它能有效防止虛擬手指不必要地嵌入虛擬物體中.它采用了單神經