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题名基于振动和磁力式重力场的多点力触觉再现系统
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作者
陆熊
雷雄文
章传龙
吴云龙
宋爱国
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机构
南京航空航天大学自动化学院
东南大学仪器科学与工程学院
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出处
《东南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期603-610,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61773205)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20211186)
国家级大学生创新创业训练计划资助项目(202410287014Z).
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文摘
力触觉再现技术能够有效提高人机交互的质量,拓宽人机交互的应用领域。针对现有力触觉再现往往仅提供单一力觉或触觉再现的局限性,以及面向人手灵巧操作的交互需求,本文提出了一种基于振动触觉和磁力式重力场的多点力触觉再现系统。该系统由基于振子的触觉再现模块,电磁铁阵列重力场再现模块,人手位置检测模块,穿戴于操作者大拇指、食指、中指的3个指尖振动和重力感知模块组成。基于Ansys Maxwell有限元分析和实验验证,确定了以3×3的电磁铁阵列为基本单元的反向电流激励模式,进一步提出三维位置自适应的重力场激励算法,实现了7 cm×7 cm×20 cm范围内的振动触觉反馈和重力场感知。开展了6人参与的多模式物品抓取和放置实验。相对无力触觉反馈模式,提供振动和重力场力触觉反馈时的平均任务用时减少了44%,验证了本文设计的多点力触觉再现系统的有效性。
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关键词
多点力触觉再现
振动触觉再现
磁力式重力场再现
物品抓取和放置
有限元仿真
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Keywords
multi-point haptic rendering
vibration based tactile rendering
magnetic gravity force rendering
object grab-and-place task
finite element analysis
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分类号
TP242.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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