虛擬手操作力覺生成及評價(jià)研究.pdf

1、虛擬手力觸覺算法的真實(shí)性評價(jià)是力觸覺再現(xiàn)研究的難點(diǎn)?？紤]虛擬手抓持的穩(wěn)定性，本文開展了基于物理的虛擬手抓持力覺模型真實(shí)性評價(jià)研究，通過實(shí)驗(yàn)測量真實(shí)人手的抓持力，驗(yàn)證了基于物理的虛擬手抓持力覺模型可以生成逼真的抓持力，可增強(qiáng)虛擬手交互的真實(shí)感和沉浸性。
　　論文的主要內(nèi)容如下:
　　第一章:介紹了虛擬手交互力觸覺感知和反饋研究的背景及意義、分析了虛擬手交互力觸覺生成算法和評價(jià)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了開展虛擬手交互力觸覺生成算法

2、真實(shí)性評價(jià)研究的必要性和存在的問題，明確了論文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容。
　　第二章:基于力封閉和形封閉的原理，介紹了手指抓持規(guī)劃中封閉性與穩(wěn)定抓持的聯(lián)系，以及力封閉抓持和穩(wěn)定抓持之間的等價(jià)關(guān)系，提出了一種基于力封閉的三指手穩(wěn)定抓持判別算法，歸納出穩(wěn)定抓持的判定流程。
　　第三章:開展了基于物理的虛擬手抓持力覺模型真實(shí)性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究。通過TekscanGrip握力壓力分布測量系統(tǒng)，構(gòu)建了真實(shí)手抓持物體的抓持力測量平臺，設(shè)計(jì)

3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開展了真實(shí)手靜力抓持物體和抓持物體一起運(yùn)動的抓持力測量實(shí)驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)測得的抓持力數(shù)據(jù)，與相應(yīng)的虛擬手操作時(shí)通過基于物理的虛擬手抓持力覺模型的抓持力計(jì)算結(jié)果作對比分析，驗(yàn)證了基于物理的虛擬手抓持力覺模型的合理性、真實(shí)性和正確性。
　　第四章:設(shè)計(jì)了一個(gè)虛擬手抓持力求解的原型系統(tǒng)。根據(jù)基于物理的虛擬手抓持力覺模型的求解步驟，介紹了原型系統(tǒng)中抓持對象質(zhì)心求解模塊、接觸點(diǎn)內(nèi)法矢求解模塊、接觸點(diǎn)姿態(tài)轉(zhuǎn)化模塊、穩(wěn)定抓持判定模塊和抓持