摘要：针对目前面向大型复杂机电产品的虚拟装配环境中力反馈装置所能提供的触觉力偏小的问题,提出一种基于微型低摩擦气缸的内置式力反馈数据手套.首先介绍了手套结构及其工作原理;然后搭建了实验系统,基于牛顿迭代法进行运动学方程组求解,验证了手套的角度测量和力反馈功能;最后开发了手套的人机交互控制系统,采用D-H理论来描述虚拟手的空间位置,基于虚拟墙的弹簧-质点模型计算虚拟力.实验结果表明,所设计的数据手套可实现大触觉力的反馈,满足虚拟装配系统虚拟抓取的需求.

摘要：为了克服目前力反馈数据手套存在的安全性差、力再现范围小等不足,提出了一种磁流变液被动力觉驱动器实现方法.利用液体智能材料磁流变液在磁场作用下毫秒级时间内能连续、可逆地由牛顿流体状态转变为类似固体状态的特殊性能,设计了一种被动力觉驱动器;介绍了该驱动器的结构和实现原理,利用电磁场有限元分析方法分析了驱动器的电磁特性,在此基础上建立了驱动器的动力学模型,讨论了输出力的动态范围并进行初步实验验证.最后利用研制的驱动器原型构建了单手指力反馈数据手套并进行了初步实验.实验结果证明,基于磁流变液的被动力觉驱动器利用流体传递力,增加了输出力的稳定性,多旋转片结构使输出力增大2倍,并具有安全性好、力再现范围大等优点.

摘要：仿生机械手具有与人手相似的外形,可代替人手完成高危工作。为了实现灵活抓取物体,根据人手结构的分析,采用腱驱动方式驱动手指关节。通过穿戴在手上的力反馈数据手套,实时控制机械手的运动;机械手上的压力传感器实时读取压力值,并传回数据手套,从而控制手套上的棘轮棘爪机构,实现力反馈。

摘要：针对目前可穿戴力反馈数据手套(主手)结构复杂、操作负担重、反馈力波动明显的问题,设计了带有扇形外骨架的力反馈数据手套。采用变阻抗力-位置型双通道控制结构,在力反馈模式下从手采用力平衡控制。经过实验对比,新的力反馈数据手套和控制结构既保证了数据手套和人手运动一致性,又能满足数据手套对人手提供稳定力反馈的要求。