力触觉增强的虚拟现实工厂系统

作     者：徐文彪 许驰 史洪岩 李琳 XU Wenbiao;XU Chi;SHI Hongyan;LI Lin

作者机构：沈阳化工大学信息工程学院辽宁沈阳110142 中国科学院网络化控制系统重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院沈阳自动化研究所辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 

基　　金：国家自然科学基金(No.62173322,No.92267108) 中国科学院青年创新促进会基金(No.2019202) 辽宁省自然科学基金(No.2019-ZD-0069)资助 

出 版 物：《应用科学学报》 (Journal of Applied Sciences)

年 卷 期：2023年第41卷第1期

页      码：71-79页

摘      要：现有虚拟现实工厂只能依靠头戴式显示器和手柄进行单向的视、听觉虚拟操作,难以进行双向的沉浸式触觉交互。针对此问题,采用力反馈控制器设计了一种力触觉增强的虚拟现实工厂系统。以Unity3D为基础,采用3DMax对工厂内多类型工具和零部件进行三维视觉建模,并通过反射探针、光照探针等组件进行立体化视觉增强。在此基础上,为虚拟空间物体增加刚体、碰撞体、关节等组件,建立虚拟空间的触觉反馈模型,实现了力反馈控制器与虚拟空间物体的实时触觉交互。实验表明:系统可提供重力、摩擦力、恒力等多种力触觉感知,支持对20余种工具、零部件的触摸、抓取等触感操作,能感受模型、轮廓以及质量等物理属性,实现了虚拟工厂中“视触听”多维立体化的沉浸式操作。

主 题 词：虚拟现实 触觉感知 力反馈控制器 虚拟工厂 三维视觉 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.0255-8297.2023.01.006

馆 藏 号：203118204...