2.4.3 力觉显示设备 4.有力反馈的Rutgers轻便操纵器 Burdea及其同事研制了改进传感手套的轻便操纵器。反馈结构使用四个气动的微型气缸,它们安装在手套手掌上的小型L型平台上。使用直接驱动的执行机构就不必使用电缆和滑轮。这简化了设计,并减少反馈结构重量到仅仅45-60克。每个气缸与球形关节同轴安装,这就允许经球形关节直接联到气管。每个执行机构都有圆锥形的工作区,这允许手指的弯曲和外展/内收。执行机构通过尼龙搭扣带子固定在支撑手套上,这允许对用户手不同的大小进行调节。 执行机构的比例控制放在接口盒子中。接口有干线压力指示器、24伏电源和到主计算机D/A板的连接插座。以后,增加了四个LED条显示,显示每个手指的力的级别。在90磅/平方英寸的输入气压下,每个执行机构产生4牛顿力。带宽约11-14Hz,这取决于所用的气动控制器的类型。 为了用于仿真,Rutgers轻便操纵器安装在DataGlove的手掌上,就给这个原来开环的手套提供了反馈。控制回路使用DataGlove的位置数据,驱动虚拟手。当虚拟手抓取虚拟橡皮球或苏打罐头这类物体时,用户可能在手指上感到力。这些力取决于物体变形程度,及其建模的弹性。最初的人的因素的测试表明使用Rutgers轻便操纵器比使用开环的DataGlove,在任务性能和学习时间上都有改进。 |