基于预测算法的遥控机器人控制系统

为了解决时滞环节给远程遥控系统带来的巨大影响,在非可视环境下提出了一种的新的遥控控制移动机器人的预测系统.采用移动机器人的动力学模型作为基础,利用史密斯预估器补偿控制器与移动机器人之间信号延迟,减少因为延时所引起的定位误差.利用灰色预测模型来预测移动机器人上传感器得到的数值,从而减少因为时间延迟给操纵者带来的遥控误操作...     

喷火器仿真训练系统的设计与实现

介绍了喷火器系统的组成以及系统实现的一些关键技术,建立了喷火器、地形、地物的三维模型,通过粒子系统和烟幕、火焰特效模块实现了烟幕、喷火效果的仿真,烟幕、火焰效果可根据气象条件的变化而变化,实现了利用激光和视频传感器三维定位进行瞄准.同时设计并实现了喷火器发射时的力反馈系统.     

一种被动力反馈阻尼器及其模型研究

根据力觉反馈的需要,设计了一种基于磁流变液的阻尼器,并建立了模型。介绍了磁流变液阻尼器的设计方法,该阻尼器由上、下盖组成密闭的壳体,转子通过轴设置于壳体内,壳体内充满磁流变液,在磁场作用下磁流变液屈服应力产生变化,转子相对于壳体转动时阻尼力连续快速变化,分析了阻尼器阻尼力构成及其可控性,运用较为简化的方法建立了阻尼器的逆动态模型,利用研制的阻尼器原型设计了实验系统并进行了挤压柔顺性物体和碰撞刚体力反馈实验,实验中阻尼器能够实现大范围的力觉反馈,因此表明设计方法有效、模型正确。     

基于TCP/IP的远程触觉交互系统力反馈数据传输方法

时延、丢包是影响远程触觉交互性能和用户体验的重要因素。以实时传输和真实再现力反馈数据为目的,提出了一种基于TCP/IP的实时力反馈数据传输方法,该方法通过时延处理和插值预处理降低网络通信过程中对远程触觉感知造成的不利影响实验结果证明,该方法有效地解决了远程触觉交互系统中实时力反馈的信息再现与信息交互问题,在远程医疗、远程教学、虚拟现实等领域具有重要的应用价值。     

FreeForm在虚拟产品设计中的应用研究

在虚拟产品设计中,自由曲面的建模应用广泛,且建模过程困难。FreeForm是基于力反馈技术的建模系统,文中介绍了该系统的架构和核心技术,提出了基于FreeForm的建模方法。通过实例建模,验证了基于FreeForm的虚拟产品设计可以大大缩短产品开发周期。     

针灸虚拟现实系统的初步实现——谈VOXEL-MAN与力反馈仪的接口

主要讨论用触觉模型模拟针灸力感的实现过程中的关键问题。在融合了腧穴组织结构信息的三维数字人体基础上,利用命名管道技术,实现数字人体与力反馈设备之间通信。结合触觉模型,通过力反馈设备将力感真实地传递给操作者,为视觉和触觉信息融合一体的三维针灸虚拟现实作了初步探索,为中医针灸教学提供生动和高效的学习环境。     

虚拟环境下的多维视觉几何匹配方法研究

针对传统虚拟装配系统存在人机交互视角单一,操作者因视觉信息不足致使训练效率不高、极易产生训练疲劳的问题,提出了多维视觉几何匹配方法。该方法根据装配对象的位置信息,通过几何法引入多个视觉点,解决装配过程中的视角信息反馈不足问题。为验证该方法的有效性,在Visual Studio 2010开发环境下,搭建了基于Geomagic Touch力反馈设备的虚拟装配系统。将力反馈设备作为人机交互实体装置,由3DSMAX绘制虚拟装配系统中的目标物体,经由Open GL进行渲染并显示。试验结果表明,与传统单一视角的装配系统相比,该方法缩短了35%以上的操作者训练时间,有效解决了视觉信息反馈不足的问题,提高了操作者在装配中的训练效率,同时优化了人机交互性能。     

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.     

虚拟油泥造型交互方法研究

虚拟油泥造型是一种新的计算机辅助工业设计方法,但目前虚拟油泥造型过程中使用的二维鼠标和键盘等人机交互设备无法体现油泥模型设计师的操作习惯,从而降低了造型过程的真实感和系统的交互能力,增加了造型过程的控制难度;根据虚拟油泥造型系统中刮削、填补和刮补造型操作的特点,考虑到设计操作中较为频繁的视图变换,研究了三维鼠标和力反馈设备的作用机理,提出了采用6自由度的三维鼠标和力反馈设备的新的交互方法,并使用Open Inventor开发包在虚拟油泥造型系统中进行了实现;该交互方法在虚拟油泥造型系统中得到了实际应用,效果良好,为设计人员创造力的发挥提供了一种新的途径.     

基于DSP和FPGA的挠性陀螺数字力反馈回路的设计

首先介绍了挠性陀螺力反馈回路的传递模型。针对目前模拟力反馈回路中噪声、漂移和精度低等缺陷,提出了一种数字化方案,在设计中应用了数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA),并给出了其设计和解决方法。利用数字回路有效地降低了模拟回路中固有的噪声和漂移等的影响,达到了更高的精度。试验证明此方案具有很好的实用性和经济性。