力反饋
- 射流管力反饋兩級電液伺服閥的高階狀態(tài)空間模型
可靠性,射流管力反饋兩級電液伺服閥在國內電液伺服閥的應用中,其選用量僅次于雙噴嘴擋板力反饋兩級電液伺服閥,高于其他型號的電液伺服閥[1]。在航空、航天、冶金、電力系統(tǒng)等對可靠性和抗污染性要求較高的電液伺服控制場合,射流管力反饋兩級電液伺服閥是首選,被廣泛大量的使用[2-7]。目前有大量的論文和著作對射流管力反饋兩級電液伺服閥及其前置級進行研究,獲得了豐富的成果,這些成果對射流管電液伺服閥的性能分析和應用提供了基礎[4-9]。然而,為了應用方便,同其他電液伺
液壓與氣動 2023年10期2023-10-28
- 耳內鏡虛實結合手術培訓系統(tǒng)的研發(fā)
術視頻，再配合力反饋設備形成一種全新的耳內鏡手術培訓系統(tǒng)，實現了臨床實景和觸覺力反饋交互的沉浸式全程耳內鏡模擬手術體驗。1 耳內鏡虛實結合手術培訓系統(tǒng)的組成耳內鏡虛實結合手術培訓系統(tǒng)（圖1，圖2），包括系統(tǒng)臺車，手術仿真手柄，力反饋裝置，力反饋底座，手術培訓系統(tǒng)機身以及虛擬現實眼鏡6 部分。圖1 耳內鏡虛實結合手術培訓系統(tǒng)框圖Fig.1 The block diagram of training system for ear endoscopic surg
中華耳科學雜志 2023年2期2023-05-22
- 力觸覺增強的虛擬現實工廠系統(tǒng)
統(tǒng)。該系統(tǒng)集成力反饋控制器、頭戴式顯示器和邊緣計算服務器等硬件設備，并以Unity3D 為基礎構建虛擬工廠空間模型，支持虛、實空間的“視觸聽”多維感知互動。為建立虛擬工廠的三維視覺模型，采用3DMax 模擬工廠內多種類型的工具和零部件；為增強立體化視覺效果，應用反射探針、光照探針等組件設計虛擬工廠的光照系統(tǒng)。進一步為虛擬工廠物體增加剛體、碰撞體、關節(jié)等組件，建立力反饋控制器與虛擬工廠物體的動態(tài)鏈接庫，確立力觸覺反饋模型，支持實時的觸覺交互。最后，通過系統(tǒng)實
應用科學學報 2023年1期2023-03-29
- 側腦室穿刺術的力反饋仿真
虛擬現實技術與力反饋技術的發(fā)展，為模擬手術仿真訓練的實現提供了新途徑.利用虛擬現實技術特有的沉浸式仿真與力反饋技術的力覺模擬，能夠為側腦室穿刺術提供高仿真、安全、可重復使用的手術訓練平臺[8].力反饋技術在虛擬手術領域有廣泛的應用，陳衛(wèi)東等[9]提出新的軟組織形變模型，引入虛擬體彈簧以用于力反饋計算并增強系統(tǒng)穩(wěn)定性.夏雨[10]基于彈簧-阻尼模型改進了力反饋計算模型，實現切割形變力反饋模擬.Wang等[11]基于邊界元(BE)技術開發(fā)實時逼真的大腦變形模型
福州大學學報（自然科學版） 2022年6期2022-11-25
- 力反饋水下遙操作系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
將與環(huán)境的接觸力反饋回主端.在這個過程中,所有信息通過通信信道傳輸.為了提高遙操作系統(tǒng)的跟蹤性能,已提出了一些控制方法[6-10].基于新型非奇異終端滑模面,文獻[11]提出了能夠實現有限時間收斂的連續(xù)滑模控制器,并利用神經網絡逼近未知動力學.考慮磁滯的影響,文獻[12]設計了一種具有較少學習參數的自適應神經網絡控制器,使得跟蹤誤差趨于原點附近的鄰域.文獻[13]提出了主從機器人不同采樣率下的采樣控制方法.文獻[14]設計了一種基于估計環(huán)境剛度的切換魯棒控
控制理論與應用 2022年11期2022-03-31
- AMESim仿真軟件在電液伺服系統(tǒng)教學中的應用
下深刻印象。以力反饋兩級電液伺服閥為例，其傳遞函數涉及到許多復雜的電壓方程、運動學方程、動力學方程，對其進行穩(wěn)定性分析、傳遞函數簡化、估計頻寬時，若單是進行理論推導，不僅理解難度大，還會大大降低學生的學習積極性。因此，在理論推導的基礎之上，引入AMESim軟件進行仿真，在判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性時，通過軟件畫出其力反饋回路伯德圖，能使學生更直觀地理解其穩(wěn)定條件。而在傳遞函數簡化時，通過軟件設置不同的固有頻率，能更清楚地展現其傳遞函數簡化的結果。1 軟件簡介AMESi
安徽電子信息職業(yè)技術學院學報 2022年1期2022-03-22
- 支持力反饋的肝臟手術虛擬仿真及研究
交互仿真領域，力反饋交互能夠為漫游體驗者帶來真實的觸覺反饋，因此廣泛應用于醫(yī)學虛擬仿真領域，如基于滲透深度計算的牙齒手術力觸覺仿真、柔性血管接入的手術仿真、多通道協(xié)同的觸覺交互手術仿真、觸覺交互系統(tǒng)中的模型切割仿真與支持力反饋的沉浸式環(huán)境學習評價等技術的發(fā)展對于深度沉浸的手術仿真提供了大量的技術實現手段。目前針對圖像的三維重建研究也逐漸趨向于采用機器學習提取圖像特征從而對圖像序列進行特征匹配的重建方法?；?span id="nhhfp5n" class="hl">力反饋的手術仿真系統(tǒng)及技術的研究成為廣大科研工作者
計算機技術與發(fā)展 2022年1期2022-02-22
- 帶力反饋的星球探測機器人遙操作虛擬訓練系統(tǒng)
動畫效果，沒有力反饋；Piovano 等[6]根據NASA 對火星的照片使用了三維重建技術構建了虛擬環(huán)境，同時導入了移動車進行簡單的探索；Kamezaki 等[7]開發(fā)了包括VR 環(huán)境、操作輸入和視頻輸出組件的模擬器，可操控虛擬的拆卸機和具有偏航、俯仰和變焦功能的環(huán)境攝像機，通過虛擬訓練有效提高操作任務的效率；Manawadu 等[8]實現了虛擬駕駛系統(tǒng)以研究人為駕駛與智能駕駛的特性及駕駛員的駕駛傾向。 國內學者通過搭建移動機器人虛擬仿真平臺[9-11]，
載人航天 2021年6期2021-12-31
- 基于STM32的力覺反饋裝置及用于主從遙操作實現
傳輸位置指令，力反饋裝置作為主手是遙操作系統(tǒng)的核心[6]。力反饋裝置分為氣動[7-8]、液動[9]以及電驅動[10]等模式，其基本原理是操作者作用于力反饋裝置，當操作者施加力大于標準力信號時，力反饋裝置產生觸覺力同方向上的形變以減少觸覺力，反之則產生觸覺力反方向上的形變增大觸覺力。力反饋裝置依然存在很多的問題，主要表現在：1)基于氣體或者液體驅動的力反饋裝置，要考慮其滯后以及氣體或者液體泄漏造成的控制精度降低問題[11]；2)力反饋數據手套操作時間過長會引
計算機測量與控制 2021年12期2021-12-22
- 基于力反饋手柄的移動載人月球車操作控制系統(tǒng)
駛需求提出基于力反饋的操作手柄,其不僅滿足操控月球車移動的基本功能,還具有一定的輔助駕駛功能,能夠在復雜的月面環(huán)境中幫助航天員提高駕駛效率,保證航天員的駕駛安全性[5,7]．目前,世界上多個國家對力反饋交互技術都有深入的研究,很多國家的研究機構和公司都紛紛加入了研究行列．國外對力反饋技術的研究起步較早,美國麻省理工學院人工智能實驗室和Sensable Devices公司聯合開發(fā)研制的PHANTOM系列具有舒適靈巧的操作性能以及逼真的力反饋效果,是目前開發(fā)成
南京信息工程大學學報 2021年3期2021-06-28
- 電動靜液作動器的高精度力反饋估計研究*
力傳感器估算的力反饋不準確，會導致力跟蹤性能下降。首先，對于摩擦力補償來說，與電動、氣動等作動器相比，液壓回路中的摩擦力，特別是最大靜摩擦力占主導地位，導致在低速時可能會出現無運動的死區(qū)。傳動補償摩擦方法并不適用于EHA，因為它們依賴于伺服閥的響應性能。為了克服死區(qū)問題，TSUDA K等人[11]采用了反饋調制器來控制液壓作動器。其次，齒隙可能會導致傳動損耗。雖然路新惠等人[12]提出了利用齒輪轉矩補償器進行齒隙補償的方法，但在液壓系統(tǒng)中應用較為困難。這是
機電工程 2021年4期2021-04-22
- 支持力反饋的沉浸式物理學習環(huán)境的構建
麗，朱小明支持力反饋的沉浸式物理學習環(huán)境的構建鄭明鈺，李家和，張 晗，駱巖林，申佳麗，朱小明(北京師范大學人工智能學院，北京 100875)隨著虛擬現實(VR)技術的發(fā)展，沉浸式學習環(huán)境在教育教學領域應用前景日趨廣闊，如物理實驗仿真教學。然而，現有虛擬學習環(huán)境大多只能提供視覺與聽覺的交互，不支持力觸覺交互，存在弊端。項目組將力反饋技術應用于虛擬學習環(huán)境，描述一個支持力反饋的沉浸式物理學習環(huán)境的總體框架和開發(fā)流程。使用Touch力反饋設備，借助Unity3D
圖學學報 2021年1期2021-04-10
- 虛擬現實技術用于齲壞識別教學
。受試者可操作力反饋手柄(可提供最大5 N的力反饋)，在圖3所示軟件操作界面中切換硬度和粗糙度探查項目，分別選擇淺、中、深層，使用虛擬探針探查患牙牙合面中央黑色齲壞區(qū)域，進行垂直向硬度探查和水平向粗糙度探查操作，探查時使用手柄逐漸用力達該層力反饋預設值，分別感受相應的硬度和粗糙度，若操作力度超過預設值，手柄會抖動提醒操作者減小力度，若操作力度大于手柄5 N極值時會出現落空感。圖1 UniDental系統(tǒng)1.2 受試者受試者為北京大學口腔醫(yī)學院2014級口腔
北京大學學報（醫(yī)學版） 2021年1期2021-02-04
- 面向核設施退役的雙邊力反饋遙操作雙臂移動機器人系統(tǒng)
方式，其匱乏的力反饋及沉浸式臨場感很難滿足核設施設備精密拆除的需求[8-9]。另外，遵循核設施退役拆除的廢物最小化原則，需要核退役機器人進行大量精細復雜的操作。在核設施的非結構化環(huán)境下，復雜精細操作對機器人遙操作系統(tǒng)的實時性和臨場感帶來挑戰(zhàn)，如何消除遙操作時延帶來的不利影響以及提高操作者的臨場感是核退役機器人遙操作系統(tǒng)的核心問題，而雙邊力反饋控制則是有效解決遙操作系統(tǒng)時延和臨場感問題的有效方法。雙邊力反饋遙操作可以構建穩(wěn)定性、透明性更好的遙操作系統(tǒng)，增強操
機器人技術與應用 2020年4期2020-10-19
- 面向空間機械臂操作的力反饋手柄設計
務執(zhí)行的效率，力反饋手柄應運而生。它不僅可以向空間機械臂傳送姿態(tài)、位置、速度和力等多種信息來控制其位置與運動，還可以將空間機械臂與環(huán)境交互的力/力矩信息再現并作用于航天員的手部，產生力覺臨場感，較好的輔助航天員控制空間機械臂完成作業(yè)任務[4]。這種實時操作的連續(xù)性、直接性和力覺臨場感，為航天員與空間機械臂建立了一種緊密的動態(tài)耦合，使得操控機械臂變得更加方便。因此，開展基于空間機械臂操作的力反饋手柄設計具有重要意義。目前，研制成功并投入使用的空間機械臂有空間
航天器工程 2020年4期2020-08-14
- 面向機械臂遙操作的虛擬人機交互系統(tǒng)設計
作任務[4]。力反饋技術通過在機械臂上集成測力傳感器，利用力反饋設備將機械臂采集到的接觸力信息反饋給操作者，為操作者提供逼真的力覺臨場感[5-6]，是空間站機械臂遙操作系統(tǒng)的關鍵技術。通過力反饋設備來控制機械臂，搭建具有力覺反饋的高臨場感空間站機械臂遙操作控制系統(tǒng)，融合視覺、聽覺、力覺等多種感官反饋信息，從而增強人機耦合度和人機協(xié)同操作的精度，可以幫助操作者更加快速、準確地控制機械臂，完成艙外操作任務[7]。NASA 開發(fā)了機器人航天員R2 系統(tǒng)[8]，航
載人航天 2020年3期2020-07-02
- 基于動力學辨識的機器人力反饋遙操作系統(tǒng)研究
。本文采用觸覺力反饋設備上的按鍵觸發(fā)的形式，解決力反饋設備運動空間相對于機器人作業(yè)空間過小的問題，可隨時重新啟停更新位置同步。同時在工作空間內設定虛擬墻及速度限制，保證機器人外部引導的安全運行。在此基礎上實現基于動力學辨識的力反饋補償最后在omega-XB4 主從機器人遙操作實驗平臺上對所提出的控制方法進行驗證。1 系統(tǒng)平臺構成本文研究的機器人遙操作系統(tǒng)主要包括觸覺式力反饋設備， 工業(yè)機器人及安裝在機器人末端的六維力傳感器及末端執(zhí)行工具等， 視覺傳感器實時
機電產品開發(fā)與創(chuàng)新 2020年3期2020-06-28
- 力反饋模式半球諧振陀螺幅度控制方法優(yōu)化
可工作于閉環(huán)的力反饋模式[2]。由于力反饋模式半球陀螺壽命長，精度高及噪聲低的特點，在空間領域已被大量使用[3]。半球陀螺被激發(fā)振動后，旋轉陀螺基座，受科里奧利力的作用，波腹點位置相對于基座會發(fā)生進動。半球陀螺力反饋回路通過施加力反饋控制力Cp(t)來維持波腹點在諧振子的特定位置，力反饋控制力與載體轉動的角速率成正比，以此來實現載體旋轉角速率的測量，其中力反饋控制力與載體轉動角速率(Ω)之比稱為半球陀螺的標度因數K。半球陀螺的幅度控制環(huán)路用于陀螺的振動激發(fā)
壓電與聲光 2020年2期2020-05-10
- 一種新型微創(chuàng)傷腹腔鏡手術機器人系統(tǒng)
,6-8]：①力反饋設備發(fā)展尚不成熟，醫(yī)生無力觸覺感知，無法準確判斷組織的質地、彈性、有無搏動等性質，導致縫合打結時斷線或鉗夾，易導致組織破裂，術中出血量大。②達芬奇機器人系統(tǒng)體積龐大，需較大的手術間用于安裝設備。機器臂的連接以及無菌封套的準備占用的時間較多。③費用昂貴。在采用傳統(tǒng)腔鏡手術容易完成的腹部外科手術中并無明顯優(yōu)勢。通過分析達芬奇手術機器人的不足，為滿足腹腔微創(chuàng)傷手術力觸覺反饋和安全保護的需求，本文設計了一種新型腹腔鏡手術機器人系統(tǒng)，基于高靈敏力
中國醫(yī)療器械雜志 2019年3期2019-11-13
- 力反饋電子服裝中柔性傳感器及其交互技術的研究進展
的一大難點，而力反饋技術是實現模擬力覺的決定性因素。不同力反饋系統(tǒng)的結構原理不同，力反饋系統(tǒng)根據原理可分為仿生機械手反饋、磁流變液力反饋、氣動力反饋、電磁鐵力反饋和外骨骼力反饋。文中分析了不同力反饋系統(tǒng)的原理，并總結了目前力反饋技術在可穿戴電子服裝上的研究現狀、應用及發(fā)展前景，旨在為可穿戴電子服裝力反饋技術的研究提供新思路。1 力反饋結構的常用柔性傳感器在可穿戴智能服裝中，如何將外界的各種刺激力高效靈敏地轉化為電信號并將其及時準確地測量和傳輸是力反饋結構中
服裝學報 2019年4期2019-09-07
- 基于 Unity3D 的顳骨手術虛擬培訓系統(tǒng)設計
端執(zhí)行器上產生力反饋。研究表明：該系統(tǒng)具有良好的可操作性，能夠提供較真切的觸覺感知，達到較好的術前培訓效果。關鍵詞：觸感裝置;運動學;顳骨;Unity3D;碰撞檢測;力反饋顳骨是人體最復雜的解剖部位之一，與大腦及顱內的許多重要神經血管關系密切[1]。為了安全有效地完成手術操作，耳外科醫(yī)生必須要進行大量的手術操作模擬練習，否則手術操作不當會導致聽力喪失、骨折和潛在死亡等危險。尸體顳骨標本無疑是醫(yī)生進行手術訓練最好的模型，但受尸體數量、成本和疾病傳播風險等限制
科技風 2019年21期2019-09-04
- 血管介入手術力反饋導管設計與驗證
導航系統(tǒng)都沒有力反饋系統(tǒng)。目前，市場上商業(yè)化的導管遙控系統(tǒng)實現了更精確的導管控制，同時減小臨床醫(yī)師和患者暴露于X線的程度。Sensei實現了一個高自由度(DOF)機器人鉸接導管鞘，遠程導管操縱系統(tǒng)提供主/從控制平臺，常規(guī)導管被簡單地裝載和控制到該主/從控制平臺上[4]。然而，在Sensei系統(tǒng)中，機器人導管鞘比普通導管更堅硬，可能導致血管組織穿孔或損傷。綜上，為了實現手術過程中的力感知，使醫(yī)師更好地在手術中操作導管，我們設計了能檢測手術中導管與血管壁接觸力
醫(yī)療裝備 2019年4期2019-03-18
- 基于任務調度的雙邊控制機器人書法系統(tǒng)設計*
繪制階段，運用力反饋設備書寫，在虛擬端完成虛擬文字的繪制。虛擬繪制的研究基本都是在獲得筆道的基礎上展開的，Strassmann S通過控制點調整來確定筆道路徑，并通過壓力來確定筆道寬度[1]； Wu J等人采用層次結構的方式生成文字軌跡[2]；郭超等人則運用力反饋技術提出了一種新的毛筆建模方法，將其簡化成彈簧振子模型進行虛擬繪制分析[3～5]。以上方法均只在虛擬端建模繪制，并未實現真實的毛筆書寫，缺乏真實感。胡旭東等人利用直角坐標機器人完成了本地控制下的書
傳感器與微系統(tǒng) 2018年6期2018-06-05
- 基于力反饋的機械微點樣系統(tǒng)研究
搭建了一種基于力反饋的微點樣系統(tǒng)，既具有較高的靈敏度和分辨率，且系統(tǒng)簡單，操作方便。關鍵詞：機械點樣微點陣技術；力反饋；微點樣系統(tǒng)；自動點樣中圖分類號：TP242 文獻標志碼：A0 引言機械點樣微點陣技術被廣泛應用于多基因表達分析（又稱表達譜分析），即針對處于不同生理狀態(tài)的生物樣品（組織或細胞），分別合成代表各自總mRNA轉錄庫的靶分子（單鏈cDNAs），且分別用不同熒光素標記，然后一起與微點陣雜交，達到對多個樣品的平行分析。另外，機械點樣微點陣技術還可應
中國新技術新產品 2018年5期2018-03-26
- 液壓泵的電液比例位移
電液比例位移-力反饋式排量調節(jié)機構的組成及工作原理，它由電子放大器、電液比例三通閥—差動活塞，反饋彈簧等件構成了一個具有位移反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，該機構的輸入量為輸給電液比例閥三通閥的電信號，輸出量為差動活塞的位移，它轉化為排量，以此做輸出量跟蹤輸入信號。該變量機構與相應的液壓泵的本體部分組裝一起，形成了一個電液比例控制排量的液壓泵。本文對其變量特性進行了分析和試驗獲得了較好結果，由于變量機構結構簡單、廉價、制作容易，能滿足要求，因此具有很好的應用前景。關鍵
科技資訊 2018年36期2018-03-08
- 支持力反饋的膽囊虛擬手術機器人仿真系統(tǒng)研究
15008支持力反饋的膽囊虛擬手術機器人仿真系統(tǒng)研究季如寧蘇州大學 機電工程學院，江蘇 蘇州 215008；蘇州市立醫(yī)院北區(qū) 醫(yī)學工程部，江蘇 蘇州 215008本文利用虛擬現實技術搭建了一個支持力反饋的膽囊虛擬手術機器人仿真系統(tǒng)。主要討論了本系統(tǒng)中涉及的軟組織虛擬模型構建、碰撞檢測、力反饋計算、虛擬機器人的設計及運動控制、虛擬環(huán)境搭建等關鍵技術的實現方法。并對于傳統(tǒng)力反饋計算中存在的計算量大導致系統(tǒng)實時性較差的問題，提出了一種新的力反饋計算方法。通過在所
中國醫(yī)療設備 2017年12期2017-12-23
- 力反饋式射流管伺服閥建模及動特性仿真研究*
710065）力反饋式射流管伺服閥建模及動特性仿真研究*李曙光1，胡良謀1，曹克強1，謝志剛2，曹 偉2（1.空軍工程大學航空航天工程學院，西安 710038；2.飛行器控制一體化技術重點實驗室，中航工業(yè)西安飛行自動控制研究所，西安 710065）針對力反饋式射流管伺服閥動特性不易預測的難題，通過采用建模仿真的方法來預測及優(yōu)化力反饋式射流管伺服閥的動特性。建立了力反饋式射流管伺服閥的數學模型，通過仿真試驗研究，分析了其時域特性和頻域特性。最后在此基礎上，通
火力與指揮控制 2017年10期2017-11-17
- 面向高空幕墻安裝的力反饋遙操作系統(tǒng)研究
高空幕墻安裝的力反饋遙操作系統(tǒng)研究顏 晗 董躍巍 李鐵軍河北工業(yè)大學智能機電一體化研究所，天津，300132建立了一種能夠用于高空幕墻安裝的遙操作系統(tǒng)。為改善幕墻安裝機器人的操控性和穩(wěn)定性，在視覺反饋的基礎上加入力反饋，使操作者獲得良好的臨場感。根據結構不對稱的主從機器人系統(tǒng)建立了主從機器人工作空間映射關系，確立了兩者的工作空間轉換關系。確立了機器人的軌跡規(guī)劃算法，應用MATLAB進行仿真驗證。設計了用于軌跡矯正的模糊PID控制器，能夠很好地調節(jié)軌跡的偏移
中國機械工程 2017年16期2017-08-31
- 基于視覺和力反饋的機器人研拋聯合控制分析
2)基于視覺和力反饋的機器人研拋聯合控制分析于 淼，房書民(長春大學機械與車輛工程學院，長春130022)利用視覺傳感器和力傳感器融合技術對機械手研拋進行聯合控制分析。研究過程中，通過視覺傳感器引導，確定加工點和加工軌跡，再與力控制相結合達到加工目的，即是視覺伺服與力混合控制。在混合控制模型中，本實驗采用基于圖像的視覺伺服與力反饋融合的控制算法解決視覺與力之間的協(xié)調問題。聯合控制；視覺伺服；力反饋；視覺與力混合控制0 引言在表面精密研拋加工行業(yè)中，相對于數
長春大學學報 2017年6期2017-07-31
- 曲面輪廓恒力跟蹤的非線性雙閉環(huán)控制
力模型得到基于力反饋的運動傾角校正策略；另外，考慮到多維力傳感器維間耦合的影響，對Maxwell三維力傳感器的解耦矩陣進行了標定；同時，提出了力信號的自適應慣性濾波方法，改善了濾波器的靈敏度和穩(wěn)定性，綜合性能提高了34.42%；最后，實驗驗證了雙閉環(huán)控制方法能有效提高力控制精度和穩(wěn)定性，具有較強的可執(zhí)行性和適應能力。關鍵詞：工業(yè)機器人；力反饋；雙閉環(huán)控制；輪廓跟蹤；力傳感器DOI：中圖分類號：TP242.2文獻標志碼：A文章編號：Nonlinear dua
電機與控制學報 2017年7期2017-07-10
- 上肢康復機器人建模與力反饋控制策略實驗研究
復機器人建模與力反饋控制策略實驗研究李雅楠1,2，左國坤2，崔志琴1，施長城2，劉永永2（1.中北大學，太原 030051；2.中國科學院寧波材料技術與工程研究所，寧波 210094）為改善患者在使用上肢康復機器人過程中的人機交互感，提升康復訓練中人的體驗感，在經典控制策略中加入力反饋環(huán)節(jié)。建立基于力反饋控制算法的上肢康復機器人控制模型?；赟imulink對力反饋控制算法進行仿真，獲取實驗結果并進行驗證分析。通過仿真實驗能夠得出力反饋控制算法的有效性，并
制造業(yè)自動化 2017年5期2017-06-15
- 力反饋主操作手附加力的補償策略研究
，300222力反饋主操作手附加力的補償策略研究贠今天1,2劉陽陽1楊全利3桑宏強1,21.天津工業(yè)大學機械工程學院，天津，300387 2.天津市現代機電裝備技術重點實驗室，天津，300387 3.天津職業(yè)技術師范大學，天津，300222針對力反饋主操作手的連桿重力、關節(jié)摩擦力以及慣性力影響醫(yī)生真實感知反饋力信息的問題，建立了一套完整的動力學模型。基于力反饋主操作手動力學模型，分別建立了主操作手的重力補償模型、摩擦力補償模型以及慣性力補償模型。通過力補償
中國機械工程 2017年10期2017-06-05
- 力反饋技術及其在教育教學中的應用
李偉 戴佳佳力反饋技術及其在教育教學中的應用劉路苗 李偉 戴佳佳（南京師范大學 教育科學學院,江蘇 南京 210000）力反饋技術的出現提供了一種新型的人機交互體驗，它支持用戶通過力反饋設備感受計算機虛擬環(huán)境中的物體運動和力覺信息，是一種新型的教育教學手段。本文在介紹力反饋技術的基本概念、工作原理及主流的力反饋設備以及總結力反饋技術關鍵問題的基礎上，分析和歸納整理了力反饋技術被引入教育領域所取得的成果，得出力反饋技術在教育教學中的應用呈現教育教學層次多樣
數字教育 2017年2期2017-04-26
- 基于FPGA的二元脈沖調寬力反饋電路
的二元脈沖調寬力反饋電路王永彤，朱志剛，張沛晗，王 龍 (北京航天控制儀器研究所，北京100039)本文提出一種用于某單自由度液浮積分陀螺的二元脈沖調寬力反饋電路方案，并給出方案設計的具體實現過程、仿真分析以及實測結果。通過對比在同樣試驗條件下的測試數據，本文設計的基于FPGA二元脈沖調寬力反饋電路的測試精度略高于常用的數字電壓表檢測方法，因此可獨立完成高精度測試而不需依賴其他輔助測試儀器。而且該電路采用數字化FPGA方案，針對不同測試要求，可以較靈活提高
導航與控制 2017年2期2017-04-20
- 沉浸式游戲
VEST全感力反饋背心不久，我們便率先拿到了評測實物，作為一個FPS游戲死忠，筆者懷著激動的心情，開啟了這次與眾不同的體驗之旅。VR全感體系評測前，我先將話題回到《新潮電子》上期對數娛科技CEO林云帆的采訪中。在他的構想中，INAVR品牌全稱是innovation augmented virtual reality，意為增強型虛擬現實系統(tǒng)，未來將打造成為一個視、觸、聽、嗅、味覺五感官的整體系統(tǒng)，力反饋背心僅是第一款關于觸覺反饋的產品。在8月5日的發(fā)布會中
新潮電子 2016年9期2016-11-07
- 機器人主操作手力反饋模型誤差補償
機器人主操作手力反饋模型誤差補償宋瑩瑩1，邳志剛1，王宏民1，聶相舉2(1.黑龍江科技大學 電氣與控制工程學院， 哈爾濱 150022；2.黑龍江工程學院 電氣與信息工程學院， 哈爾濱 150050)根據骨科復位手術過程中醫(yī)生的動作要求和從端機器人機構特點，建立了主操作手力反饋數學模型。通過測量從端實際的反饋力和主端輸入力可知，力信息在主操作端的復現值與從端反饋值之間存在一定誤差。 為了盡可能的減小力反饋誤差，采用三層BP神經網絡學習的方法對力反饋模型誤差
黑龍江科技大學學報 2016年2期2016-11-03
- 汽車換擋桿操縱力反饋舒適度測評方法
汽車換擋桿操縱力反饋舒適度測評方法劉明周張淼扈靜劉正瓊陳子昂合肥工業(yè)大學，合肥，230009基于汽車換擋桿的操縱力反饋特性，提出主客觀結合的換擋桿操控舒適性測評方法，以彌補主觀評價的不足。分析汽車換擋桿操縱力反饋隨操縱位移的變化特征以及駕駛者的個體差異，分別針對選擋、進擋和退擋過程提取相對力反饋極值和相對操縱剛度作為客觀測評指標；利用粒子群優(yōu)化算法(PSO)對前向反饋(BP)神經網絡進行改進，從而建立面向換擋桿操縱力反饋舒適性的PSO-BP神經網絡測評模型
中國機械工程 2016年15期2016-09-13
- 虛擬手術中表面網格模型的力反饋算法與仿真
表面網格模型的力反饋算法與仿真潘家輝1朱玲利21(華南師范大學軟件學院廣東 南海 528225)2(洛陽師范學院信息技術學院河南 洛陽 471002)摘要提出一個帶力反饋的虛擬腹部外科手術系統(tǒng)，并重點研究及實現了基于表面網格模型的力反饋算法。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使用基于線段與表面三角網格的碰撞檢測方法；基于四階Runge-Kutta方法的表面網格mass-spring模型進行變形仿真；基于力的廣度優(yōu)先傳播來解決變形仿真的局部性。通過仿真實驗驗證了該原型系
計算機應用與軟件 2016年6期2016-07-19
- 基于散射矩陣的時延力反饋遙操作系統(tǒng)穩(wěn)定性研究
散射矩陣的時延力反饋遙操作系統(tǒng)穩(wěn)定性研究天津中德職業(yè)技術學院航空航天與汽車學院 王春絮 天津商業(yè)大學信息工程學院 李立鵬【摘要】具有力反饋功能的遙操作系統(tǒng)一般采用雙邊控制方式，系統(tǒng)的主從端在傳輸過程中存在一定的時延，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性遭到破壞。本文利用二端口網絡將遙操作系統(tǒng)的通信環(huán)節(jié)模擬成無損耗傳輸線，有效地解決了具有力反饋功能的遙操作系統(tǒng)在存在時延的情況下的穩(wěn)定性問題，實驗仿真結果表明，該方法能給保證系統(tǒng)較高的穩(wěn)定性。【關鍵詞】時延；力反饋；穩(wěn)定性遙操作系統(tǒng)
電子世界 2016年10期2016-07-01
- 繩牽引并聯機器人的關節(jié)柔順控制研究
力學模型，借助力反饋和PID控制算法對關節(jié)進行柔順控制，通過多次力控實驗，來分析PID算法對機器人關節(jié)的柔順控制效果。關鍵詞：繩牽引；并聯機器人；柔順控制；力反饋中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）09-0246-04Research on the Joint Compliance Control of Cable-Driven Parallel RobotGONG Ding-wei， LIANG Yan-yan
電腦知識與技術 2016年9期2016-05-18
- 主從式機器人系統(tǒng)中力反饋的實現
式機器人系統(tǒng)中力反饋的實現盛國棟1曹其新1潘鐵文2冷春濤1顧凱11.上海交通大學,上海,2002402.第二軍醫(yī)大學附屬上海長征醫(yī)院,上海,200003設計了一套適用于醫(yī)療和裝備維修的主從式機器人系統(tǒng)，并對其力反饋實現進行了研究。采用六維力傳感器獲得了從端的受力情況，并對獲得的力信息進行了濾波、離線坐標系標定和重力補償等處理，提高了力反饋信息的準確性和抗干擾能力。為進一步減小主從位置誤差對系統(tǒng)的影響，在力反饋中實時附加一個與主從位置誤差反向的作用力,并將其
中國機械工程 2015年9期2015-10-28
- 基于力反饋搖桿的移動機器人遙操作系統(tǒng)的研究
k 2搖桿提供力反饋，用以提高虛擬環(huán)境中的力覺感受,增加對機器人操作的可靠性、穩(wěn)定性。移動機器人常用的是速度控制，由于主操作設備運動空間受限，所以位置控制很少使用，但兩者結合或許可以達到比單一控制更好的效果，本文基于力反饋以及視頻和狀態(tài)反饋信息，對移動機器人的兩種控制方法進行了分析研究。1 移動機器人遙操作系統(tǒng)移動機器人遙操作系統(tǒng)可以分為服務器端、客戶端、無線網絡3部分，系統(tǒng)結構如圖1所示，客戶端包括力反饋搖桿和筆記本電腦，服務器端包括移動機器人本體和內置
機械制造 2015年3期2015-06-12
- 磁流變線控轉向力反饋裝置的設計與優(yōu)化*
磁流變線控轉向力反饋裝置的設計與優(yōu)化*盧少波,何耀斌,胡林濤,康學忠(重慶大學,機械傳動國家重點實驗室，重慶 400044)基于線控轉向系統(tǒng)的要求，設計了一種利用轉子周面和端面混合工作模式的磁流變力反饋裝置。提出了混合工作模式力矩模型及其磁路與結構設計方法，并運用有限元分析方法驗證了理論設計方法的有效性。通過與周、端面單一模式對比分析表明，在產生相同力矩的情況下，混合模式可使結構更為緊湊；而為獲得盡可能大的力矩，端面積與周面積比的合理范圍在2～8之間。在特
汽車工程 2015年12期2015-06-09
- 基于MATLAB的力反饋兩級電液伺服閥建模與仿真
大級的第一級。力反饋兩級電液伺服閥正是由于綜合了雙噴嘴擋板閥和四邊滑閥各自的優(yōu)點而被廣泛應用于各類電液伺服系統(tǒng)中[2，3]。因此，進行力反饋兩級電液伺服閥的建模仿真分析和性能優(yōu)化的研究對提升整個電液伺服系統(tǒng)的靜動態(tài)性能和可靠性有重要的意義。1 伺服閥工作原理和仿真模型1.1 伺服閥結構和工作原理力反饋兩級電液伺服閥的結構如圖1所示，由第一級雙噴嘴擋板閥和第二級零開口四邊滑閥所組成。雙噴嘴擋板閥中擋板的運動由永磁動鐵式力矩馬達驅動。反饋桿下端小球卡在閥芯槽中
液壓與氣動 2015年5期2015-04-16
- 基于力反饋控制進給的電化學放電加工方法
本文提出了基于力反饋控制進給方式的電化學放電加工技術，分析其加工原理，并進行了實驗研究。1 基本原理1.1 ECDM的基本原理電化學放電加工的基本原理見圖1。直流或脈沖電源的負極和正極分別接工具電極和輔助電極，兩電極都浸沒在電解液中，輔助電極比工具電極的表面積要大得多；工件置于工具電極的正下方附近；電解液為堿性溶液（NaOH或KOH）。當施加在兩電極之間的電壓較低時，電極間僅有電化學反應發(fā)生，工具電極（陰極）表面有氫氣氣泡產生；當電壓升高，工具電極上的氣泡
電加工與模具 2015年3期2015-01-23
- 基于力反饋的虛擬拆卸系統(tǒng)關鍵技術研究
不斷增多?；?span id="3tp55rv" class="hl">力反饋的虛擬拆卸系統(tǒng)的實現主要是將虛擬現實與力反饋器相結合，實現更好的人機交互。人們可以通過更多的感官來更好地實現與虛擬世界的交流。自20世紀90年代以來，力/觸覺反饋的研究蓬勃發(fā)展，目前已經取得了一定的研究成果[1]。國內外絕大多數力反饋研究是基于Phantom（一種具有6自由度輸入，可產生3自由度力反饋的設備），研究主要針對剛體或者柔體的力/觸覺反饋，但該力反饋設備價格昂貴，難于商用和推廣。國內江南大學的張秋菊、童明等人自行研制了基于電磁
圖學學報 2014年3期2014-07-09
- 基于力反饋設備的文檢虛擬觸摸鑒定方法
景中再現，通過力反饋觸摸交互設備進行三維觸摸鑒定。這種觸摸鑒定不僅能夠從視覺上，而且可以從觸覺上多方位比對文檢物證特征，提高文檢的可靠性。本文采用陰影恢復形狀法（SFS）[3-4]獲取檢材圖像每個像素的相對高度信息，與圖像的二維坐標構成三維數據，在虛擬現實場景中三維重構[5-6]、貼圖渲染，并用力反饋交互設備在重構的三維檢材模型上觸摸（碰撞檢測），將碰撞檢測的觸摸力輸出到力反饋設備[7-8]，再現文檢圖像的觸摸特征。實驗表明，虛擬三維重構技術將文檢等物證圖
計算機工程與應用 2014年9期2014-04-03
- 基于單點式力反饋器的虛擬裝配研究
0）基于單點式力反饋器的虛擬裝配研究盧麗婷， 劉 林， 熊 ?。ㄈA南理工大學設計學院，廣東 廣州 510640）針對PHANToM Desktop力反饋器工作空間狹小的問題，提出改進的動態(tài)空間匹配算法和代理點移出視錐體時的漫游技術。首先分析設備工作空間在三維方向與視錐體的匹配關系，通過對x、y和z軸方向進行空間匹配，實現近視點處操作精度高和遠視點處可視范圍大；然后利用映射區(qū)外的工作空間進行視點漫游，可以擴展虛擬裝配可視范圍。在虛擬裝配過程中，實時地計算代理
圖學學報 2014年2期2014-03-06
- 遙操作機器人系統(tǒng)主從控制策略
穩(wěn)定, 同時使力反饋時延遙操作系統(tǒng)的性能得到很大的改善.文獻[7]針對遙操作機器人系統(tǒng)通信時延引起系統(tǒng)不穩(wěn)定以及性能下降等問題研究了一種采用阻抗匹配方法分析系統(tǒng)在有時延和無時延情況下透明性的新方法在保證穩(wěn)定的基礎上實現了良好的透明性.針對以上問題,文中搭建了一套適用于醫(yī)療和裝備維修的小延時主從式機器人系統(tǒng),并對其位置控制策略及力反饋策略做了相應研究.1 主從式機器人系統(tǒng)1.1 系統(tǒng)總體描述該系統(tǒng)包括主手、從手、主控計算機、顯示設備、從手前端工具、網絡攝像頭
江蘇科技大學學報(自然科學版) 2013年5期2013-11-19
- 中脘穴針刺的力反饋研究
反饋的同時加入力反饋來模擬真實世界中的觸覺,從而為探討中脘穴針刺的安全性、提高臨床針刺療效奠定較好的基礎,現將研究結果報告如下。1 材料1.1 數據來源利用中瑞合制Omega 1Dof針灸專用力傳感儀,由針灸專家對38例自愿者進行雙側“中脘穴”共76次手法測試,直接獲得中脘穴進針位移、速度、力度力反饋曲線不同數據,利用德國漢堡大學基于可視化人體數據集開發(fā)的三維可視化VOXEL-MAN操作平臺[3],結合上海中醫(yī)藥大學嚴振國教授領導的課題組多年來對腧穴解剖結
上海針灸雜志 2013年8期2013-09-25
- 航空中的力反饋技術*
京210016力反饋(Force Feedback)本來是一種虛擬現實技術。隨著科技的發(fā)展，力反饋技術在航空領域的研究引起了科學家的關注，例如無人機遙操作、提高飛機飛行安全性等方面。最近幾十年，大量的研究聚焦于解決遙操作機器人的內在問題，后來隨著無人機的發(fā)展需要，無人機遙操作成為了熱點領域［1–14］。在無人機遙操作中，操作者與無人機從物理上分離，配備有控制接口的地面控制站主要負責引導無人機飛行。地面控制站所獲得的控制信息通常是視覺的。安裝在無人機上的攝像
航天控制 2012年4期2012-03-20
- 虛擬環(huán)境下基于力反饋的釘孔裝配
功能中添加一個力反饋裝置，允許工程師對于復雜裝配的附加洞察，通過觸覺將進一步提高設計質量。從而使得一個簡單的電腦變成一個虛擬裝配生產線，去觀察和感覺產品是如何從設計到制造到裝配。這將使問題在設計階段就可以被及時發(fā)現、得以糾正，通過觸覺界面或虛擬觸覺就可以實現。而這項工作的重點是創(chuàng)建一個應用程序允許用戶完成虛擬裝配任務，本文就以釘孔裝配為例展開研究。1 力反饋系統(tǒng)力反饋系統(tǒng)可以看作是一個有人參與的雙向閉環(huán)系統(tǒng)。如圖1、圖2所示，操作者操作力反饋設備PHANT
長春理工大學學報（自然科學版） 2011年2期2011-03-16
- 一種三維力反饋手控器*
SB接口的三維力反饋手控器，可實現物體形狀觸覺和柔性觸覺感知再現，為觸覺感知裝置提供一種新的解決方案。1 三維力反饋手控器硬件設計三維力反饋手控器示意圖如圖1所示。三維力反饋手控器由操作手柄、XYZ三軸機械機構、直流伺服電機及其光電編碼器、控制箱、支架和配重塊共同組成。手柄用于操作，三軸機械機構用以實現三維運動，電機用來控制力矩輸出，光電編碼器實現運行信息測量，控制箱內有電源、測控電路等，支架用于支撐整個機械結構，配重塊用于保持機械結構的平衡。圖1 三維力
傳感技術學報 2010年10期2010-10-08