手指隨動(dòng)式力-觸覺融合再現(xiàn)裝置研制.pdf

1、當(dāng)今世界，人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到遙操作、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。其中視覺和聽覺的交互依然占據(jù)著主要地位，但是僅憑視覺和聽覺的交互卻無法滿足人類日益提高的對(duì)人機(jī)交互沉浸感的要求。這種情況下，就需要發(fā)展其他通道的交互方式，比如力覺和觸覺，力覺和觸覺交互對(duì)提高人機(jī)交互的臨場(chǎng)感有著非常重要的意義。
　　本文分析了目前多種力覺和觸覺的人機(jī)交互技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出了一種利用壓電陶瓷振子振動(dòng)所產(chǎn)生的擠壓氣膜效應(yīng)來改變摩擦力的手指隨動(dòng)式力/觸覺融合

2、主動(dòng)觸覺再現(xiàn)方法。在深入剖析了人類觸覺產(chǎn)生機(jī)理的同時(shí)，陳述了基于擠壓氣膜效應(yīng)的觸覺再現(xiàn)平臺(tái)的制造，并提出將其與一自由度力覺平臺(tái)機(jī)器人結(jié)合形成空間范圍的主動(dòng)觸覺再現(xiàn)平臺(tái)，選擇了圓盤狀壓電陶瓷片作為振子，并且設(shè)計(jì)裝置結(jié)構(gòu)、連接零件以及用于觸覺輸出和系統(tǒng)控制的各種電路。
　　其次，根據(jù)流體力學(xué)的知識(shí)，對(duì)壓電陶瓷片振動(dòng)所產(chǎn)生的擠壓氣膜進(jìn)行理論分析，計(jì)算圓盤狀壓電陶瓷薄片的擠壓氣膜承載力公式，對(duì)壓電陶瓷片進(jìn)行優(yōu)化分析，最終選擇合適的結(jié)構(gòu)。<