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基于虚拟3D视觉和力觉交互的SEM遥纳操作系统
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2013.1.1
  • 页码:52-59+66
  • 分类:TP249[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001, [2]哈尔滨理工大学机电控制及自动化技术研究所,黑龙江哈尔滨150080
  • 相关基金:国家自然科学基金青年基金资助项目(51105117); 国家自然科学基金资助项目(90923041); 新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-08-0170); 长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT0915); 中国博士后基金资助项目(20100471015); 机器人技术与系统国家重点实验室开放基金资助项目(SKLRS-2010-MS19)
  • 相关项目:纳米结构与器件跨尺度三维操纵与互连的基础研究
中文摘要:

为增强纳米操作的交互性,本文结合虚拟现实技术,借助力觉反馈设备搭建了基于虚拟3D视觉反馈与虚拟力觉反馈的遥纳操作平台.为确保虚拟环境能够正确反映真实的纳米操作环境,对虚拟模型的碰撞检测和力觉渲染进行了详细设计;同时在力觉反馈设备和虚拟环境之间引入虚拟匹配环节保证力觉交互接口的稳定,增强主端控制模块的协调性.为实现准确的纳米操作,采用基于兴趣区域的图像特征方法提取探针深度信息,快速建立图像模糊度与探针到基底的距离的关系,实现对探针的闭环控制.最后,利用所述的系统平台以及操作方法,完成了单根ZnO纳米线的转移实验.

英文摘要:

In order to increase the interaction of nanomanipulation,a tele-nanomanipulation platform with virtual 3D visual feedback and virtual force sense feedback is built by combining with the virtual reality technology and the force feedback device.To ensure that the virtual environment is able to reflect the real nanomanipulation environment accurately,the collision detection and force sensing rendering of the virtual model is designed in detail.The virtual match link between the force feedback device and virtual environment is introduced to ensure the stability of the force interaction interface and to increase the coordination of the master control module.Aiming at the accurate nanomanipulation,the image characteristics extraction method based on the region of interest is adopted to exact the depth information of probe.Then the relationship of image fuzzy degree and the distance between the probe and the substrate is quickly established,and the closed-loop control of the probe is realized.Finally,with the developed platform and the proposed method,the shift experiments of single ZnO nanowire are completed.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997