學位論文之基於智能材料的力/觸覺反饋數據手套研製(pdf 74頁)

學位論文之基於智能材料的力/觸覺反饋數據手套研製內容提要：
l臨場感技術是人機交互的核心，它通過傳感器取得遠處從機械手與環境的各種信息，包括視覺、
力覺、觸覺、運動覺信息，並反饋到本地操作者處，由相應裝置將這些信息再現給操作者，使操作
者產生身臨其境的感覺，有效地完成作業任務。力，觸覺臨場感技術是l臨場感技術領域的重要組成部
分，對遙作業任務的完成有著極其重要的意義。而有效的力／觸覺反饋裝置是實現力／觸覺臨場感的
技術關鍵，是激勵人的力／觸覺的人機接口裝置。
本文結合國家973項目“虛擬環境感知信息台成理論和方法”，對遙操作機器人作業係統進行了
研究，研製了基丁電流變、磁流變效應的力，觸覺反饋裝置，並對其進行了理論分析和實驗研究。
第一章概述了研究力反饋裝置的必要性，並且闡述了本課題所要完成的幾部分j二作。第二章介
紹了遙操作機器人係統實驗演示平台、用於安裝本文設計的數據手套和外購的六自由度三維跟蹤儀。
第三章在了解電流變液以及電流變效應的基礎上，詳細闡述了基於電流變液力反饋裝置的設計方法，
包括裝置原理，裝置結構和裝置控製方法等。第四章介紹了磁流變液以及磁流變效應，並在此基礎
上詳細闡述了基於磁流變液力反饋裝置的設計方法，包括磁流變液器什的工作模式，力反饋用磁流
變液的特殊要求，力反饋裝置的工作原理，力反饋裝置的參數設計，力反饋裝置的磁路設計，力反
饋裝置的結構設計以及力反饋裝置的控製。第五章介紹了電磁場基本理論以及電磁場有限元分析方
法，並且通過Ansoft軟件的Maxwell 2D軟件模塊對設計山來的基於磁流變液力反饋裝置進行分析、
仿真。第六章首先選用清華大學智能材料實驗室配置的電流變液，對基丁二電流變液力反饋裝置進行
了準靜力實驗，分析了實驗結果：然後選用重慶儀表材料研究所的磁流變液，對基丁．磁流變液力反
饋裝置進行準靜力實驗，分析了實驗結果。最後將基於磁流變液力反饋裝置安裝於數據手套上並集
成到了遠程操作機器人實驗演示平台中，對力反饋裝置進行了力跟蹤實驗。
關
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