具有视觉和力觉反馈的虚拟装配

在虚拟装配中，要使人们对装配对象和装配环境获得全面、逼真、自然的认识，除了视觉信息外，还应提供触觉、力觉等信息。在实现人与虚拟环境之间的视觉和力觉交互方面进行了初步尝试，通过建立虚拟对象的仿真模型和虚拟与现实世界之间的交互模型，利用常见的商用软件构造了虚拟装配环境和虚拟装配对象，研制和开发了二维力觉交互装置——力反馈鼠标，并通过实例进行了人与虚拟环境之间视觉和力觉交互的验证实验。     

用于力觉反馈的压电超声波阻力器

力觉反馈是虚拟现实技术中重要的人机交互技术,实现力觉反馈的关键部件是力反馈执行器。利用超声波振动效应,提出一种新颖的压电超声波阻力器,该阻力器由一悬臂方柱和一力反馈推杆组成。悬臂方柱为振子,由其4个侧面粘贴的压电陶瓷片激发上下、左右两个二阶超声频域的共振。制作了一款压电超声波阻力器样机,外形尺寸为14 mm×14 mm×50 mm。实验测定,该阻力器通过调节两个正交二阶横向共振的激励电压比与电压幅值,能够控制堵停力大小,表明该阻力器可以较好地用于力反馈驱动。该阻力器具有体积小、质量轻、反馈力的大小过渡平滑等优点,提供堵停力大小为0~3 N。     

一种具有力觉反馈的遥微操作系统分析

提出了一种主从式力反馈的遥微操作系统,目的在于实现微操作过程中的接触力反馈;对遥微操作系统进行了设计,搭建了包括操作主手,测控系统和微操作从手的试验平台。利用微夹持器和探针作为微操作从手的末端执行机构分别对金属轴和花粉颗粒进行微操作试验,实现了遥微操作中的力觉反馈。通过试验数据的测试和分析,获得操作试验中从手相对于手控器的时滞,为进一步完善力反馈遥微操作系统提供了依据。     

考虑力传递性能的力觉反馈手控器的优化设计

对机构力传递性能进行研究,并提出力传递能力概念。建立一种综合机构工作空间、运动学性能和力传递性能的多目标优化函数,并应用于一种三平动自由度的手控器机构优化设计。对机构优化结果进行工作空间、机构雅可比条件数和力传递性能分析,确定基本结构参数和动力驱动参数,进一步完成样机制作。优化和研制过程为高性能手控器的研制提供了参考。     

生箔机人机交互系统设计

针对传统生箔机控制系统人机交互性差的缺点,利用PLC和触摸屏相结合的技术,对生箔机人机交互系统进行设计,重点介绍PLC控制程序和人机交互界面的设计,对脚本进行详细说明。该系统具有可靠性高、人机界面友好、灵活性强的特点。     

手部康复机器人的人机交互系统设计

针对创伤手指运动功能的康复,设计了一种基于Android的便携式虚拟现实康复设备,并与康复机械手联合实现对患手的康复,满足了康复过程中对多任务与趣味性的要求。同时,通过建立虚拟场景并引入碰撞检测机制,增加虚拟现实的真实感。最后,通过仿真实验验证人机交互系统运行稳定可靠。     

基于人机交互的产品界面反馈信息研究

文中对人机交互的反馈信息中存在的问题展开研究。综合了人机交互和反馈两方面的理论,并借助系统设计以及用户体验的研究方法,提出了人机交互中的产品界面反馈信息应当遵循的设计方法。     

焊接电源数字化人机交互系统设计研究

针对超音频脉冲方波变极性TIG焊接电源人机交互系统存在的功能单一且操作不便等问题,提出了一种基于单片机和RS485总线技术的数字化人机交互系统。该系统以16位高性能微处理器PIC24FJ256GB106为控制核心,人机交互功能由支持Modbus协议的触摸屏实现。利用MAX485和光电耦合器设计出单片机和触摸屏之间接口电路,在MAPLAB集成开发环境下采用C语言编程完成了Modbus RTU传输模式的软件实现,并利用Easy Builder8000组态软件进行了HMI人机界面设计。焊接加工试验表明,该人机交互系统可对焊接参数进行便捷设置和调节,能够实时监测焊接状态参数,系统运行可靠,可以满足自动化焊接的需要。     

带有应变反馈的柔性机械臂振动控制

基于柔性臂的部分状态反馈 ,结合柔性臂机电耦合特性 ,得到了以柔性臂末端点转角θt为输出 ,以给定转角θd 为输入的传递函数。由 Parseval定理 ,将时域的二次型目标函数转化为频域的二次型目标函数 ,得到柔性臂应变反馈增益。实验结果证明结合柔性臂机电耦合特性的应变反馈抑制柔性臂振动的有效性与合理性     

带有加速度反馈的柔性机械臂振动控制

以柔性臂末端点切向加速度作反馈量。结合柔性臂机电耦合特性,得到了以柔性臂末端点转角θｔ为输出,以柔性臂给定转角θｄ为输入的传递函数。将时域的二次型目标函数转化为频域的二次型目标函数,求解加速度增益。实验结果证明了加速度反馈抑制柔性臂振动的有效性和实用性。     

带有炸点识别的图像采集系统设计

针对大范围炸点三维坐标图像测量过程中相机准确采集图像的问题,设计了可用于炸点识别的图像采集系统,以面阵相机采集到的图像数据为源信号,设计相应的算法自动识别炸点目标,从而为后续的图像采集及处理提供依据。设计了面阵相机图像采集的硬件,给出了炸点目标检测和识别的图像处理算法。实验验证表明,设计的算法可有效识别炸点图像中的火光、烟雾等信号。所研究的自动识别炸点目标图像采集算法和硬件,能减少相机存贮空间,提高靶场测试效率。     

基于人机交互的英文文学作品翻译系统设计与实现

随着文化传播的全球化发展,开发高效的英文文学作品智能翻译系统能够极大程度方便读者对英美文学作品进行阅读和鉴赏.为了提高翻译系统的智能性,本文基于C语言设计了一种具有人机交互功能的翻译系统.利用类比匹配算法构建了语义库和完整的概念格.在进行英文文学作品分析时,处理语义歧义时自动开启人机交互模式,将人工判断结果反馈至客户端...     

基于Qt的激光焊接设备人机交互系统设计与实现

设计并实现了基于Qt跨平台开发框架的激光焊接设备人机交互系统,运用C++语言编写主程序,通过上位机与底层PLC的交互,实现设备加工与实时状态监测等功能。该人机交互系统经过实际应用,取得良好的效果。     

基于Cy7C68013的人机交互系统设计与应用

介绍了怎样充分利用Cy7C68013芯片设计较低成本的人机交互设备,在该系统中利用Cy7C68013芯片自带微控制器、多个数据传输端点和支持GPIF的特性,设计了USB复合接口实现触摸屏数据和液晶屏视频数据的实时传送。完成了系统硬件设计和一部分软件设计,经过测试证明该系统满足实时数据采集和高速批量传输视频数据的设计要求。     

基于电磁力反馈的浓度测量系统设计

降膜溶液浓度的快速准确测量对传热传质的特性分析具有重大意义.基于电磁力矩反馈平衡的原理设计了一种新型的数字式溶液浓度测量系统,通过该系统实现降膜后溶液浓度自动测量.     

带有加速度反馈的柔性机械臂开关变结构控制

为了实时控制柔性机械臂的残余振动，提高定位精度，提出了带有加速度反馈的开关变结构控制，将柔性机械臂的运动过程分成两部分，第一部分使其在控制力矩作用下做大角度刚体运动；第二部分，当柔性机械臂的运动临近终止状态时，通过逻辑开关，将柔性机械臂末端加速度反馈量接通，　以产生抑制弹性振动的控制力矩，与刚体运动的控制力矩迭加，完成终点定位和振动抑制。一系列的试验包括与ＰＩＤ控制的比较证明带有加速度反馈的柔性机械臂开关变结构控制对于抑制柔性臂残余振动是有效和实用的。     

磁流变液的力觉反馈系统研究

提出一种基于磁流变液的力觉感知驱动装置,该装置具有内、外两个线圈,并且绕向相反,其中内部线圈缠绕在活塞外部,外部线圈则缠绕在缸体外部,通过内、外线圈磁场力的相互作用使其具有复位功能.根据磁流变液的特性及磁流变效应,结合线圈参数、结构参数和磁路设计等原则,给出了主动式磁流变阻尼器的结构设计模型,并建立了Bingham模型和修正的Bouc-wen模型的Simulink软件仿真,仿真结果验证了该装置结构设计的合理性,为其在力觉反馈系统中的应用提供了依据.     

面向任务的力觉交互设备设计

力觉交互是提高手术仿真培训系统逼真度的有效途径之一,如何设计出满足系统性能要求的力觉交互设备对手术仿真系统的开发至关重要。从设计案例出发,讨论了面向任务的力觉交互设备设计方法。先分析牙科手术模拟器对力觉交互设备的性能需求,发现现有商用力觉交互设备不能满足牙科手术仿真对高刚度和大转动工作空间的要求,因而提出一种新型6自由度力觉交互设备的机构方案,采用并联3-RRC机构与串联3R机构的组合,达到了兼顾高刚度和大转动工作空间的目的。物理样机试验表明该设备的工作空间、最大输出力和虚拟刚度等指标均达到设计要求。     

立轴式钻机负载反馈液压系统设计

通过比较分析现有立轴式钻机的液压系统,设计了一种采用负载反馈技术的液压系统,使立轴式钻机液压系统更简洁,总体效率更高,可实现远程控制。     

全数字反馈高性能直线伺服电机的机电系统设计

提出一种全数字反馈的新型高性能直线伺服电机的机电系统设计方法 ,包括硬件及控制系统。系统采用光栅位移测量方法和 DSP高速信号处理器实现信号的采集和处理 ,应用了基于非线性状态观测器的控制算法 ,系统的机电动态特性、控制误差和跟踪特性均得到很大的提高。