首先是安全性,因为虚拟力反馈在用户手上加真实的力。这种力应该是大的,使用户的手停住(在硬物体仿真中)。同时这种力不应该大到伤害用户。在这种情况,好的设计是"故障-安全"的,一旦计算机出故障,用户也不会受伤害。 另一个问题是所用的反馈执行机械的类型。液压执行机械是遥控机器人设计者的选择,这是由于其优越的控制带宽。但在虚拟现实应用中,特别是非工业设备上,液压是危险的(由于高压泄漏),脏的。液压控制阀很昂贵,使硬件成本很高。如果这些系统大量应用在非工程上,则宁愿选择便宜且安全的技术。气动执行机械是便宜、干净的,并因空气的弹性,它是安全的。它的控制带宽低于液压执行机械。但与以前介绍的慢的手阻抗控制器比,气动执行机械有较高的带宽。 另一个问题是轻便和用户的舒适。力反馈执行机械的困难是需要提供足够的力,同时保持反馈硬件轻便且无打扰。如果执行机械太大且太重,则用户很容易疲劳,并且不希望笨重的开环控制。重的反馈结构可能需要加配重,但这会增加复杂性和价格。轻便也涉及到容易使用和在现场安装。反馈设备应该是台式的,自己包装的,不要求特殊的支持结构和管路线路。 安全问题是接触反馈和力反馈的首要问题。大部分接口设备是无接触式的,与人体不接触,不会伤人。机械式位姿传感器是接触式的,但是它只测量,不产生力,也不会伤人。接触反馈和力反馈设备需要对人体施加力。一旦发生故障,就会对人体施加很大的力,伤害人。 |