虚拟操作和遥操作中灵巧的高保真力觉再现技术的理论和方法研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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虚拟操作和遥操作中灵巧的高保真力觉再现技术的理论和方法研究

项目名称：虚拟操作和遥操作中灵巧的高保真力觉再现技术的理论和方法研究
项目类别：面上项目
批准号：60675047
申请代码：F030601
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2007-01-01-2009-12-31

项目负责人：王爱民
负责人职称：教授
依托单位：东南大学
批准年度：2006

中文摘要：

力/触觉被认为是人除视觉和听觉之外最重要的感觉，力/触觉再现技术在虚拟现实、遥操作领域如虚拟装配、虚拟训练、远程医疗和遥操作机器人系统中能够为操作者提供真实的力/触觉。目前的力觉装置有外骨骼和固定设备、数据手套和穿戴设备、点交互设备等，这些力觉装置大多采用气动、液压、电机或磁场等驱动的主动式力反馈，所以在灵巧性、安全性能和力觉的真实性等方面存在不足，而且只能在较小范围内实现对硬度的再现。本课题利用液体智能材料磁流变液在磁场作用下毫秒级时间内能连续、可逆地由牛顿流体状态转变为类似固体状态的特殊性能，在对人体力觉感知生理和心理特性进行实验研究的基础上，研究一种能够同时具备大范围硬度再现、力觉再现的被动力觉再现方法，并从理论上对其进行硬度、力觉再现控制算法研究。为提高力觉再现的高度保真性，开展了基于物理意义的虚拟环境建模技术研究。最后利用研制的力觉再现设备原型、基于物理意义的虚拟环境建立实验系统，开展了力觉再现和硬度再现实验研究，实验结果表明本课题提出的力觉再现方法能够保持高度真实性并具有灵巧、实时、安全等优点，将有力地促进虚拟现实技术和临场感机器人发展.

中文主题词：力觉再现;智能材料;高保真;虚拟现实;临场感

结论摘要：

英文主题词Force feedback;Smart material;High fidelity;Virtual reality;Telepresence

成果综合统计