一种人机交互虚拟训练力反馈参数的控制方法

    公开(公告)号:CN107632701A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710655331.2

    申请日:2017-08-03

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G06F3/01 G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种人机交互虚拟训练力反馈参数的控制方法,包括如下具体步骤:步骤1:根据虚拟场景的力反馈算法以及碰撞检测结果计算所需输出的反馈力和反馈力矩;步骤2:根据电机和阻尼器的选型确定与输出的反馈力和反馈力矩的输入输出关系;步骤3:求解控制每个电机和阻尼器的控制参数,驱动电机和阻尼器在末端产生合适的力和力矩,从而模拟真实环境的力感。本发明将实际力反馈控制与理论力反馈计算分离,分块进行,得以精确计算虚拟场景中力反馈理论产生力和力矩,并使用电流到PWM占空比再到电机和阻尼器的线性控制路径,控制实现简单有效,面向人机交互领域,结合电机和阻尼器实现力感输出,可以较好的还原虚拟场景产生的力反馈,可用于发生力觉交互的使用场景,有较高的交互真实度。

    一种搭载机械臂的四旋翼飞行器平衡作业控制方法

    公开(公告)号:CN107450579A

    公开(公告)日:2017-12-08

    申请号:CN201710623953.7

    申请日:2017-07-27

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G05D1/08 G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种搭载机械臂的四旋翼飞行器平衡作业控制方法,步骤包括:一、构建系统平台,包括四旋翼飞行器、舵机安装架、机械臂、平衡机构、无线通信模块、舵机控制器、飞行控制器和PC机;二、建立载体坐标系;确定机械臂的安装方向;三、设定机械臂的运动目标角度,通过无线通信模块传送到舵机控制器,舵机控制器控制机械臂的各个关节舵机运动至所设角度;同时关节舵机的运动角度反馈至舵机控制器,计算出平衡机构所需转动的目标角度,平衡机构接收到的舵机控制器发出的命令,运动目标角度;本发明结构简洁,平衡计算简单可靠,节约了软硬件资源;机械臂操作平稳安全,消除了机械臂运动对空中作业平台稳定的影响,提高了空中作业精度。

    一种力觉反馈及转动姿态测量的三维转动机构

    公开(公告)号:CN107239095A

    公开(公告)日:2017-10-10

    申请号:CN201710398508.5

    申请日:2017-05-31

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G05G1/04

    CPC分类号: G05G1/04

    摘要: 本发明公开了一种力觉反馈及转动姿态测量的三维转动机构。本发明的力觉反馈及转动姿态测量的三维转动机构,其特征在于,包括分别位于X、Y、Z三维轴向上的转轴A、转轴C和转轴B,所述转轴A和所述转轴B之间通过连接部件二连接,所述的转轴B和所述转轴C之间通过连接部件一连接,所述转轴A、转轴B、转轴C上分别沿轴向安装有一个磁流变阻尼器,每个所述的磁流变阻尼器上安装有惯性测量单元。本发明结合机械结构、力觉机构、测量机构,实现力感输出,并通过转动姿态测量实现控制目的。

    颈椎健康状态监测仪
    74.
    发明公开

    公开(公告)号:CN107028613A

    公开(公告)日:2017-08-11

    申请号:CN201710211522.X

    申请日:2017-04-01

    申请人: 东南大学

    发明人: 张军 宋爱国

    IPC分类号: A61B5/107

    摘要: 本发明涉及颈椎健康状态监测仪,针对目前现有技术中颈椎预防治疗仪器设备庞大而且笨重,使用不方便等问题,公开了一种简便的、易于携带的颈椎状态实时监测仪器,包括柔性基底框架,其上分别固定有左弯曲传感器、右弯曲传感器、后弯曲传感器、前弯曲传感器以及三轴倾角传感器,三轴倾角传感器、左弯曲传感器、右弯曲传感器、前弯曲传感器、后弯曲传感器均与处理单元相连接,所述处理单元还连接有无线通信单元;无线通信单元和控制装置均与电源相连接。本发明公开的颈椎健康状态监测仪具有体积小、质量轻、结构简单、使用方便等优点,可适用于各类人群,进行颈椎健康监测,可预防颈椎病,也可用于颈椎病康复过程的辅助检测和治疗。

    基于磁流变液的力反馈装置的程控恒流源电路

    公开(公告)号:CN106773893A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201610997377.8

    申请日:2016-11-11

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G05B19/042 G05B11/42 G05F1/46

    摘要: 本发明公开了基于磁流变液的力反馈装置的程控恒流源电路,由主控电路、恒流控制电路、线性稳压电源电路、2.048V参考电压电路和数模转换电路组成。本发明通过主控芯片内置的SPI总线发送数字信号给数模转换电路,数模转换电路在主控电路的控制下输出可调节的稳定电压给恒流控制电路,恒流控制电路将采样电阻的电压反馈回主控电路,通过主控芯片内嵌的A/D控制器完成对电压采样值的模数转换,进而将设定的电流值与实际输出电流值进行比较,并采用PI控制算法对电流偏差值进行实时调整,使得阻尼器两端的电压随阻尼器的变化而变化,实现恒流的功能。本发明能够实现三路输出,具有运行稳定可靠,纹波特性良好的优点,在高精度小功率领域具有较高的实用价值。

    基于人力触觉感知特性的力触觉再现真实感客观评价方法

    公开(公告)号:CN106408035A

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201610926474.8

    申请日:2016-10-31

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G06K9/62 G06K9/40

    摘要: 本发明公开了一种基于人力触觉感知特性的力触觉再现真实感客观评价方法,该方法模拟了人主观进行真实感评价的过程,其特征在于首先对真实和虚拟环境下同一力触觉再现任务进行数据采集并分析生成多维矩阵,即“力触觉图像”,通过基于人触觉感知特性的建模对力触觉图像进行感知滤波将数据映射到感知空间,在感知空间内对真实和虚拟环境下的数据进行相似度分析从而完成力触觉真实感再现的客观评价。本发明有效避免了评价过程中人主观因素的影响,具有稳定性和可重复性;和需要多人次长时间的主观评价实验相比,效率高,节省时间。充分考虑了人的力触觉感知特性,更加接近真实的评价过程;适用于不同力触觉再现装置和任务。

    一种基于色彩空间变换的彩色图像纹理力触觉再现方法

    公开(公告)号:CN104157002B

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201410400904.3

    申请日:2014-08-14

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G06T15/04

    摘要: 本发明公开了一种基于色彩空间变换的彩色图像纹理力触觉再现方法,利用彩色图像的色调信息与饱和度信息获取颜色信息图,基于颜色信息图对彩色图像进行阈值分割;利用从明暗恢复形状的方法分别对分割区域进行三维轮廓恢复,利用彩色图像的饱和度分量对恢复结果进行补偿调节后采用双边滤波算法进行去噪处理;将所得两区域的三维轮廓高度图映射至虚拟三维表面不同高度层,拼接得到彩色图像的三维轮廓高度图;绘制虚拟表面,构建力反馈模型;计算所得合力通过手控器反馈给操作者。本发明将物体表面轮廓在光照影响下形成明暗分布特性和物体外观图像的本质颜色分布特性相结合,对彩色图像进行表面纹理特征信息提取、三维轮廓恢复以及纹理感知力的反馈,可全面再现彩色图像的纹理特征,提高力触觉再现的真实感。

    一种用于移动终端的指套式力触觉交互装置及交互方法

    公开(公告)号:CN103853332B

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201410105295.9

    申请日:2014-03-20

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G06F3/01 G06F3/041

    摘要: 本发明公开了一种用于移动终端的指套式力触觉交互装置,包括指套组件和移动终端,触摸屏表面贴有绝缘薄膜和静电薄膜;指套组件包括控制模块、导电橡胶套、测力传感器和压电传送器,测力传感器固定连接在压电传送器上表面;控制模块包括触觉装置控制单元、电源、无线通信模块、第一触觉驱动器和第二触觉驱动器,无线通信模块与触觉装置控制单元的串口连接,第一触觉驱动器的电压输出端口与压电传送器连接,第二触觉驱动器的电压输出端口与静电薄膜连接。该交互装置使用穿戴式指套和移动终端进行力触觉交互,便于携带。同时还提供该装置的交互方法,该方法提供切向和法向的力触觉反馈,给使用者提供良好的触觉交互体验。

    针对三自由度力反馈手控器的标定方法的平台机构

    公开(公告)号:CN103753519B

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201410014539.2

    申请日:2014-01-13

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: B25J9/00 B25J9/10

    摘要: 本发明公开了一种针对三自由度力反馈手控器的标定方法的平台机构,包括工作平台、三维位移平台、设在三维位移台平上的三维力传感器、与三维力传感器相连的手控器;所述三维位移平台、三维力传感器和手控器设在工作平台上;所述三维位移平台、三维力传感器和手控器分别与计算机实现通信连接。本发明实现了手控器输出力的动态标定。传统的标定将位移与力反馈分别标定,而本发明将这两项参数同时标定,可以在手控器进行平移的时候采集力反馈输出,进而可实现力反馈的动态分析。