基于水射流方法的触觉显示技术研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jerrymao
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随着社会文明和科学技术的快速发展,触觉显示技术在越来越多的领域得到应用。触觉显示技术研究已经成为当前国际上的研究前沿和重点,而国内在触觉领域的研究刚刚起步,在规模和深度上落后于国外。目前,正在研究的应用于触觉显示的技术手段有很多,包括振动刺激式、压力刺激式、电刺激式和温度刺激式等。在总结分析现有触觉显示技术的基础上,本课题实现了一种基于水射流方法的触觉显示技术,进一步研制了水射流触觉显示装置,包括机械结构、角度传感器、硬件电路、控制软件、水射流触觉显示器等。主要工作内容如下:  (1)完成水射流触觉显示装置的结构设计。包括研究水射流触觉显示技术工作原理,建立水射流触觉模型;设计显示装置的机械结构,分析定位误差;设计角度传感器,包括角度放大机构和传感器安装;提出一种齿轮传动间隙补偿的方案;研制水射流触觉显示器等。  (2)完成水射流触觉显示装置的电路设计。包括选择S3C44BOX处理器,设计基本电路,设计电源模块,设计角度测量模块等。  (3)完成水射流触觉显示装置的程序设计。在ADS1.20集成开发环境下,用汇编语言编写启动代码Boot-Loader,用C语言实现主函数功能。主程序主要完成坐标计算和触觉显示器控制等功能。  (4)进行水射流触觉实验。利用水射流触觉显示器对操作者施加触觉刺激,包括压力刺激、温度刺激、多点刺激等,根据操作者反馈情况评估水射流触觉显示器的性能。利用水射流触觉显示装置呈现几何图形,根据操作者反馈情况分析整个装置的触觉显示效果。  本课题设计的水射流触觉显示装置,能提供多维彩色触觉,丰富了触觉显示内容,并能有效地呈现触觉图像,提高操作者的操作舒适度。
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