直角坐標(biāo)式射流觸覺(jué)顯示裝置的研制及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、觸覺(jué)顯示技術(shù)是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。射流觸覺(jué)是一種新型的觸覺(jué)顯示技術(shù)，具有溫和舒適，易于形成多維度融合觸覺(jué)等特點(diǎn)。然而，現(xiàn)有射流觸覺(jué)顯示裝置存在分辨率低，系統(tǒng)響應(yīng)緩慢等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本文研制了一種直角坐標(biāo)式射流觸覺(jué)顯示裝置，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了裝置的顯示效果。
　　論文的主要內(nèi)容包括:
　　1.方案設(shè)計(jì)。闡述了觸覺(jué)顯示技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和課題背景及意義，論述了觸覺(jué)顯示的機(jī)理，并深入分析了現(xiàn)有觸覺(jué)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而提出了通過(guò)

2、直角坐標(biāo)軸上線性運(yùn)動(dòng)控制射流噴嘴實(shí)現(xiàn)射流觸覺(jué)顯示的方案，并通過(guò)數(shù)學(xué)模型論證方案可行性。
　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了裝置的總體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)系統(tǒng)功能需求完成了動(dòng)力傳動(dòng)、水泵和射流噴嘴的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行減振降噪優(yōu)化。
　　3.電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換電路、水泵的數(shù)字降壓電路、電源模塊電路及信號(hào)采集電路，并對(duì)電路抗干擾優(yōu)化以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)電路板散熱性能進(jìn)行改善。
　　4.軟件設(shè)計(jì)。完成了包含上位機(jī)和

3、下位機(jī)程序的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中在上位機(jī)程序中采用脈沖插補(bǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖文信息的坐標(biāo)映射，然后在下位機(jī)程序中編寫(xiě)了WinCE6.0操作系統(tǒng)下的裝置流驅(qū)動(dòng)及基于對(duì)話框的裝置操作界面。并且在流驅(qū)動(dòng)中采用多線程及中斷技術(shù)，以提高系統(tǒng)資源的利用率。
　　5.系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。完成了對(duì)裝置的各模塊調(diào)試及整機(jī)聯(lián)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了模塊參數(shù)最佳。調(diào)試結(jié)果表明，裝置滿足射流觸覺(jué)顯示的基本功能需求。
　　6.實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了形狀識(shí)別和“皮膚語(yǔ)言”實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證裝置顯示