基于液体智能材料的被动力反馈数据手套

磁流变液体是一种液体智能材料,在磁场作用下,其流变学特性能在毫秒级时间内发生剧烈的变化.利用磁流变液体的特殊性能,设计了一种新型力反馈数据手套.详细地阐述了组成该新型数据手套的力反馈装置,包括其原理、结构和控制电路等.在遥操作机器人系统中,利用这种新型力反馈数据手套,操作者能够在本地虚拟环境中,充分获取和控制机器人与环境之间相互作用,实现良好的力觉临场感.     

基于STM32的力觉反馈装置及用于主从遥操作实现

在遥操作系统中为了增强现实及实现本地力觉信号再现功能以提高精细化操作的目的 ,设计了用于人机交互功能的力反馈装置;该装置为单自由度结构,基于步进电机驱动;利用STM32微控制器采集触觉力信号以及关节位移信号,通过设计基于力误差的控制律调整位置变量实现输出力信号与标准力信号的匹配;为了验证该力反馈装置进行了标准力信号再现实验;并且利用该力反馈装置作为主机械手与单自由度从机械手搭建遥操作装置,进行了力、位置双边跟踪实验验证,实现了主、从机械手力、位置协同一致的目的.     

基于电磁学的液体粘度测量方法研究

基于电磁学原理,设计了一种液体粘度测量装置,介绍了其测量原理,搭建了测量装置,并对几种常见液体进行了测试实验.实验结果表明:测得的数据与液体粘度具有良好的相关性,反映了液体的粘度.该粘度测量装置结构简单,易于实现,由一对电磁线圈控制磁性活塞在液体中往复运动,通过测量活塞的运动时间来获取液体粘度.     

力反馈装置控制及伺服频率分析

本文研究力反馈装置的电机选取与力控制方法.通过分析力反馈系统特点,提出了电机最大电气时间常数指标与控制电机堵转转矩的方法.通过一维力反馈装置验证了该方法,并进行了虚拟墙的实验研究.     

虚拟现实力反馈设备的设计与实现

主要介绍了虚拟现实力反馈设备的设计与实现。文章先从力反馈设备的总体结构出发,根据设备的两种运作状态提出了设计的要求。然后讨论了运动空间、机械结构的确定等几个设计方面的关键问题的解决办法,其中重点介绍了传感器的设计。根据文中方法实现的小型力反馈设备在实际应用中取得了良好的效果。     

气动力反馈数据手套设计与验证

针对目前面向大型复杂机电产品的虚拟装配环境中力反馈装置所能提供的触觉力偏小的问题,提出一种基于微型低摩擦气缸的内置式力反馈数据手套.首先介绍了手套结构及其工作原理;然后搭建了实验系统,基于牛顿迭代法进行运动学方程组求解,验证了手套的角度测量和力反馈功能;最后开发了手套的人机交互控制系统,采用D-H理论来描述虚拟手的空间位置,基于虚拟墙的弹簧-质点模型计算虚拟力.实验结果表明,所设计的数据手套可实现大触觉力的反馈,满足虚拟装配系统虚拟抓取的需求.     

力反馈装置控制及伺服频率分析

本文研究力反馈装置的电机选取与力控制方法。通过分析力反馈系统特点,提出了电机最大电气时间常数指标与控制电机堵转转矩的方法。通过一维力反馈装置验证了该方法,并进行了虚拟墙的实验研究。     

遥操作系统中力反馈研究与实现

力反馈的研究与实现是遥操作系统研究的重要内容之一。该文设计了一种带力反馈的主从式遥操作系统。在系统中提出以虚拟手指空间位姿代替实际力作用线方向上位移的计算和基于实际材料的虚拟力外推的方法。该方法以虚拟手指的位姿来计算虚拟力,以实验所得实际材料的数据作为索引进行虚拟力的外推。实验结果表明,和以往的考虑力和变形关系的力反馈研究相比,此力反馈系统不仅简单易行,同时保证了较高的精度和刷新率。     

微创手术机器人的力/位解耦协同智能控制

为解决目前市场上可利用的微创手术机器人都不包含重要的触觉(力)反馈机制的问题,根据人体内部双边解耦协同的生理调控机制,结合微创手术机器人的控制特性,开发了一种新颖的力/位解耦协同控制策略,并设计相应的智能控制系统.通过4个3自由度触觉操纵器装置,对提出的智能控制系统性能进行了真实的实验验证.实验结果表明,提出的控制系统能够实现力/位信号的解耦与协同控制.操作者能够获得准确的力反馈信号,确保机器人和谐、平稳地完成任务.     

用于触摸屏交互的可穿戴指端力反馈系统设计

力触觉再现技术在增强用户与触摸屏交互的真实感和沉浸感方面发挥着越来越重要的作用,设计了一种面向触摸屏图像信息感知的可穿戴指端力反馈装置。设计基于线绳牵引驱动的指端力反馈机构,将装置分为驱动和可穿戴部分,使其具备小巧、轻便、易佩戴的特点。设计测控系统,实现了输出反馈力的检测和控制。研究图像信息提取和力触觉建模算法,获取图像中物体的三维特征信息,配合力反馈装置和测控系统实现图像纹理高度、外形轮廓信息再现反馈。实验结果表明,该装置最大可以提供5.3 N的反馈力,能够帮助用户感知触摸屏中图像的高度和形状信息。     

基于ComponentWorksTM工具包的虚拟仪器开发

虚拟仪器技术同传统仪器相比具有开放性、易用性、性能价格比高的特点 ,目前已经在各行各业中得到了广泛的应用。本文叙述了NI公司的Component WorksTM工具包的特点 ,分析了虚拟仪器系统构成中软件部分的分层结构模型 ,并介绍了虚拟仪器系统中的设备接口层和用户接口层软件的开发方法。     

实时触觉再现接口的设计与实现

提出了一种具有实时触觉反馈作用的人机接口装置的设计方法,以控制弹性梁的有效变形长度为核心,保证了触觉再现的实时性和准确性,从而可以在操作者指端大范围再现虚拟对象或远程对象的刚度.介绍了该人机触觉再现接口装置的机械设计、传感器系统、直流伺服控制系统以及数据采集系统的设计.该实时触觉再现接口具有尺寸小、刚度再现范围大等特点,可广泛应用于遥操作机器人和虚拟现实领域.     

PCI总线目标控制器的设计与实现

比较了目前两种主流PCI目标接口的实现方式——使用CPLD／FPGA或者专用电路，分析了PCI目标控制器的接口和实现的功能，介绍了控制器的内部结构和控制逻辑以及如何对PCI主设备发起的操作做出响应。介绍了整个设计的仿真和验证，验证结果表明设计符合PCI局部总线规范。     

基于S3C4510B和uClinux的HDLC接口设计实现

本文介绍了基于S3C4510B和嵌入式操作系统uClinux的HDLC接口驱动的设计与实现。采取将HDLC接口向内核注册为Ethernet设备,并在驱动中完成Ethernet与HDLC协议间转换的设计方案,实现了数据在Ethernet和HDLC接口间的高效转发。对驱动编写中的HDLC设备的初始化、DMA模式下的数据发送、接收过程和中断处理进行了较为详细的介绍。该方案已在实际的卫星通信系统中应用,取得了良好的效果。     

分散式微机线路保护监控装置的设计

随着科学技术的发展,国内外已研制生产出专为发电厂、变电站及高压送电线路进行保护监控的成套微机产品。发电厂变电站设计调试运行的快速化简单化智能化和习惯性的问题,为电力系统实现综合自动化提供了必要的条件。从装置的组成、人机界面、I2C总线接口系统、脉冲信号测量电路、输入输出控制电路、通信接口、系统的抗干扰设计、系统软件配置等多方面进行了具体的阐述,最终实现了分散式微机线路保护监控装置的设计。     

基于ARINC429总线接口板卡的驱动程序设计与实现

在介绍ARINC429总线接口板卡体系结构的基础上,重点阐述了Windows2000下,该型板卡驱动程序的设计与实现.驱动程序的应用程序接口开发采用WinDriver设备驱动程序工具包,详细介绍了板卡设备注册,存储器访问以及中断处理的实现机制.板上程序则结合板卡的硬件设计,介绍自测试以及数据收发功能的实现.     

用于微型光纤光谱仪数据传输的USB接口系统研究

介绍一种微型光纤光谱仪系统的构成,研究用于其数据传输和控制的USB接口设计方法。探讨了基于EZ-USB芯片的USB设备硬件电路、固件、驱动程序和通信应用程序的工作原理和实现手段。     

基于QT的触摸屏驱动在LINUX下的应用设计

文章主要介绍了在嵌入式Linux系统下基于QT／Embeded的触摸屏驱动的设计,通过对Linux设备驱动和Qt／Embedded没备驱动接口的工作原理和机制的理解,并结合大量源代码进行分析,提出了基于QT／Embeded的触摸屏驱动的开发方案,并在相关的应用设备上实现了基于QT触摸屏的驱动功能。     

The Computer Graphics Virtual Device Interface

Decisions about which functions to include in systems like PHIGS and GKS-3D are based primarily on the tasks users want performed, such as direct support for 3D operations. The design criteria for device interface systems like the Computer Graphics Virtual Device Interface, however, must be based on what is feasible to do in a device, while still considering how to decompose tasks into hardware-realizable functions. Complicating these design decisions is the wide range of existing device technology and the breadth of usage models imposed by different task-oriented software.     

PCI9054本地总线控制可编程逻辑设计

PCI总线是一种高带宽、独立于CPU的高性能总线，总线接口控制器的设计是其应用的关键所在。本文在介绍PCI9054接口控制器的基础上，用可编程逻辑设计出了PCI9054本地总线接口控制，从而很容易地实现了PCI9054本地总线与本地总线设备之间通信和数据传输。