基于嵌入式計算機(jī)的穿戴型觸覺感知數(shù)據(jù)背心的研制.pdf

1、觸覺是重要的但目前未被充分利用的信息傳輸通道。與人的視覺和聽覺相比，人的觸覺感受器分布于人的全身，不需要人特別的關(guān)注就能產(chǎn)生連續(xù)不斷的觸覺感受。而且觸覺刺激是一對一的，具有針對性等特點(diǎn)。 本文根據(jù)上述原理研制了一款基于嵌入式系統(tǒng)的穿戴型觸覺感知數(shù)據(jù)背心。該裝置利用觸覺感知的特點(diǎn)可以將目標(biāo)的態(tài)勢信息轉(zhuǎn)化為一定頻率、幅值和節(jié)奏的振動觸覺刺激，從而將一些戰(zhàn)場上重要或復(fù)雜(如敵方目標(biāo)方位等)的信息以非視覺的方式傳遞給使用者。該系統(tǒng)在戰(zhàn)場

2、中使用能指示戰(zhàn)斗人員注意敵方目標(biāo)方位，也大大減輕戰(zhàn)斗人員的視、聽覺負(fù)擔(dān)，降低對視、聽覺的依賴。此外，該裝置還可用于盲人導(dǎo)航、汽車輔助駕駛以及野外探險等領(lǐng)域，具有較高的商業(yè)價值。 從系統(tǒng)功能的角度看，基于嵌入式的穿戴型觸覺感知數(shù)據(jù)背心主要由態(tài)勢信息采集模塊、態(tài)勢信息接收模塊、態(tài)勢信息處理模塊和態(tài)勢信息表達(dá)模塊四個部分組成。而態(tài)勢信息采集模塊由數(shù)字羅盤和上位機(jī)兩部分組成。該觸覺感知數(shù)據(jù)背心的態(tài)勢信息接收模塊從數(shù)字羅盤采集穿戴者的姿態(tài)

3、信息，當(dāng)上位機(jī)向態(tài)勢信息接收模塊傳輸有效的目標(biāo)方位信息時，態(tài)勢信息處理模塊將由態(tài)勢信息接受模塊傳輸來的目標(biāo)態(tài)勢信息按照既定的解碼算法轉(zhuǎn)換成確定的驅(qū)動信息，并驅(qū)動態(tài)勢信息表達(dá)模塊，實(shí)現(xiàn)外部態(tài)勢信息到振動觸覺信息的轉(zhuǎn)換。 本文闡述了該觸覺感知數(shù)據(jù)背心的軟硬件設(shè)計思想。本設(shè)計以嵌入式系統(tǒng)為核心，實(shí)現(xiàn)了觸覺感知數(shù)據(jù)背心的軟硬件系統(tǒng)。并以此系統(tǒng)為平臺，進(jìn)行了振動器性能實(shí)驗、人體生理閾值實(shí)驗、觸覺定位實(shí)驗，并設(shè)計了基于此平臺的上位機(jī)模擬軟件