学生学术科技作品竞赛论文--软体力反馈手套.docx
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1、摘要虚拟现实技术通过创建一个虚拟空间,向参与者提供视觉、听觉、触觉、嗅觉等身临其境的感受。为了增强与虚拟世界交互的沉浸感,市场上已经出现类似手套的刚性触觉设备,用户可以通过使用灵巧的操作和人手灵敏的感知能力,以直观的方式触摸和操纵虚拟物体。本文针对市场上已存在的刚性力反馈手套所存在的不易穿戴、自重较大等缺点,综合气囊结构特性和阻塞原理,提出用气囊层与阻塞层结合的解决方案,设计了新型软体力反馈驱动器。本文从第一代到第四代试验机的原理验证、制作流程、物理样机、结果验证以及优缺点分析等方面介绍了软体力反馈手套研究的阶段性成果。关键词:软体,力反馈手套,阻塞原理1AbstractVirtual rea
2、lity technology provides participants with visual, auditory, tactile, olfactoryand other immersive experiences by creating a virtual space. In order to enhance theimmersion of interaction with the virtual world, many rigid haptic devices have appeared onthe market, and users can intuitively touch an
3、d manipulate the virtual object by using smartoperation and sensitive sensing ability.This present paper aims at the problems that the rigid force feedback gloves existing onthe market are not easy to wear and have large self-weight. Based on the structuralcharacteristics of the airbag and the theor
4、y of particle jamming, the solution of combining theairbag layer and the jamming layer is raised and New soft force feedback driver is designed.This paper introduces the phased results of the soft force feedback gloves from the first to thefourth generation test machine at principle verification, pr
5、oduction process, physicalprototype, result verification, analysis of advantages and disadvantages .Key words:Software, force feedback gloves, theory of particle jamming 11目录摘要iAbstractii目录iii图目录iv表目录v第一章项目简介11.1 研究背景及意义11.2 国内外研究现状11.3 项目创新点51.3.1 软体驱动51.3.2 实现全手触觉与力反馈51.3.3 毫秒级快速响应51.3.4 手套整体更轻薄,带
6、来更强的沉浸式体验51.3.5 易于携带更轻便51.3.6 安全性更强5第二章方案选择与论证62.1 软体复合材料的选择62.2 软体驱动器的构型设计与制造62.2.1 第一代软体驱动器62.2.2 第二代软体驱动器92.2.3 第三代软体驱动器设计与实验验证102.2.4 第四代软体驱动器11第三章应用前景16第四章改进方向17结论18参考文献19 111图目录图1基于阻塞原理的力反馈手套结构图2图2基于阻塞原理的力反馈手套实物图2图3Dexmo结构图2图 4Rutgers Master II “New Design”3图5大连海事大学研制的力反馈手套3图6非接触式霍尔传感器3图7广岛大学进
7、行的实验4图8广岛大学研制的可穿戴式力反馈设备4图9第一代软体驱动器变形层7图10第一代软体驱动器非变形层7图11第一代软体驱动器模具8图 12Dragon Skin 10 硅胶8图13第二代软体驱动器9图14第二代软体驱动器充气状态9图15第三代软体驱动器模具10图16第三代软体驱动器实物11图17第三代软体驱动器抽其后效果图11图18第四代软体驱动器原理示意图12图19第四代软体驱动器手掌处气囊层气囊及气管排布设计13图20第四代软体驱动器实验效果图13图21第四代软体驱动器气囊层结构图13图22第四代气囊层充气效果图114图23第四代气囊层充气效果图214图24第四代气囊层充气效果图31
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