【摘要】 本发明公开了一种虚拟空间的触觉力觉反馈人机拔河系统，包括有计算机(1a)、两个传感器(304、305)和触觉力觉反馈装置(1b)；所述计算机(1a)是一个基于计算机的装置，用于在屏幕(1c)上提供虚拟与现实的操作情况的三维图像场景；所述计算机(1a)中安装有用于触觉力觉反馈机(1b)与A虚拟人(1d)、B虚拟人(1e)之间互动的拔河策略软件模块；两个传感器(304、305)分别安装在触觉力觉反馈装置(1b)上。本发明借助于触觉力觉反馈装置(1b)，人可以向计算机(1a)输入运动和力信息，计算机处理这些信息，然后以运动、力和力矩的方式将处理结果反馈给人。这种新的交互方式既有信息的流动，又有能量的流动，从而使得人机交互的信号通道变宽，同时使得人对计算机信息的理解更加直观和自然。 【专利类型】发明授权 【申请人】北京航空航天大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100083 北京市海淀区学院路37号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810055892.X 【申请日】2008-01-11 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101214428B 【公开公告日】2010-04-21 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101214428B 【授权公告日】2010-04-21 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】A63F13/00; A63F13/02; G09F19/00; A63F13/21; A63F13/816 【发明人】王党校; 张玉茹; 刘冠阳 【主权项内容】一种虚拟空间的触觉力觉反馈人机拔河系统，包括有计算机(1a)，其特征在于：还包括有两个传感器(304、305)和触觉力觉反馈装置(1b)；所述计算机(1a)是一个用于在屏幕(1c)上提供虚拟与现实的操作情况的三维图像场景的装置；所述计算机(1a)中安装有用于触觉力觉反馈装置(1b)与A虚拟人(1d)、B虚拟人(1e)之间互动的拔河策略软件模块；两个传感器(304、305)分别安装在触觉力觉反馈装置(1b)上；触觉力觉反馈装置(1b)包括有传动组件(1)、导轨(2)、拉环组件(3)、拇指环(4)、A支撑座(5)、B支撑座(6)、底板(7)；A支撑座(5)、B支撑座(6)固定连接在底板(7)上，A支撑座(5)的凹台(507)上连接有导轨(2)的一端，B支撑座(6)的凹槽(607)内连接有导轨(2)的另一端，且在凹槽(607)上端的安装面(606)上连接有盖板(610)；拉环组件(3)活动连接在导轨(2)上；拇指环(4)的连接端(402)安装在A支撑座(5)的顶面(506)上；传动组件(1)包括有A传动体(11)、B传动体(15)、同步带(16)、电机(12)、联轴器(13)、编码器(14)；A传动体(11)安装在A支撑座(5)的空腔(501)内，B传动体(15)安装在B支撑座(6)的空腔(601)内；A传动体(11)的A轴(102)上套接有A同步带轮(101)，A轴(102)的两端分别安装在A轴盖(103)、B轴盖(104)上，A轴盖(103)固定在A支撑座(5)的A面板(502)的C圆孔(503)上，B轴盖(104)固定在A支撑座(5)的B面板(504)的D圆孔(505)上；B传动体(15)的B轴(152)上套接有B同步带轮(151)，B同步带轮(151)上套接有B锥齿轮(156)，B轴(152)的两端分别安装在C轴盖(153)、D轴盖(154)上，C轴盖(153)固定在B支撑座(6)的A面板(602)的E圆孔(603)上，D轴盖(154)固定在B支撑座(6)的B面板(604)的F圆孔(605)上；同步带(16)套接在A传动体(11)的A同步带轮(101)与B传动体(15)的B同步带轮(151)上；电机(12)的机壳安装在法兰(611)上，电机(12)的输出轴上连接有A锥齿轮(155)；电机(12)的连接轴上连接有联轴器(13)，联轴器(13)上连接有编码器(14)；所述的电机(12)采用阻抗控制和导纳控制两种控制方式；阻抗控制根据人手拉动拉环组件(3)在同步带(16)上的位置换算为编码器(14)所输出的电机转角信号，所述电机转角信号进入计算机(1a)中的拔河策略软件模块进行解析得到虚拟对手的输出力；该输出力作为输出目标发送给电机(12)进行堵转控制；导纳控制根据人手拉动拉环组件(3)来测量拉环组件(3)上的两个传感器的输出力信号，该输出力信号进入计算机(1a)中的拔河策略软件模块进行解析得到虚拟对手的输出位置；该输出位置作为输出目标发送给电机(12)进行位置控制；拉环组件(3)的食指拉环(302)与中指拉环(301)之间有凹槽(306)，凹槽(306)上方盖有A盖板(303)；食指拉环(302)的B凹口(321)上安装有A力传感器(304)，A力传感器(304)上方盖有B盖板(307)；中指拉环(301)的A凹口(311)上安装有B力传感器(305)，B力传感器(305)上方盖有C盖板(308)；拇指环(4)上设有供人手拇指穿过的圆环(401)，拇指环(4)通过连接端(402)固定安装在A支撑座(5)的顶面(506)上；A支撑座(5)的中心有空腔(501)，A支撑座(5)的A面板(502)上有C圆孔(503)，A支撑座(5)的B面板(504)上有D圆孔(505)，C面板(509)上连接有L连接座(511)，A支撑座(5)的上方为阶梯台阶，A支撑座(5)的底部有连接孔(508)；B支撑座(6)的中心有空腔(601)，B支撑座(6)的A面板(602)上有E圆孔(603)，B支撑座(6)的B面板(604)上有F圆孔(605)，C面板(609)上连接有连接板(622)，连接板(622)的另一面上连接有法兰(611)，B支撑座(6)的上方设有安装面(606)，安装面(606)的中心有凹槽(607)，安装面(606)上连接有D盖板(610)，B支撑座(6)的底部有连接孔(608)。 【当前权利人】北京航空航天大学 【当前专利权人地址】北京市海淀区学院路37号 【统一社会信用代码】12100000400011227Y 【引证次数】3.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】12
