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《應(yīng)用的論文于力反饋數(shù)據(jù)手套新型磁流變阻尼器的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要摘要隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，力反饋裝置已被廣泛應(yīng)用于遙操作、虛擬裝配、虛擬手術(shù)、醫(yī)療康復(fù)等各個(gè)領(lǐng)域。力反饋裝置能為操作者提供精確的力覺(jué)感知，能增強(qiáng)虛擬操作中的沉浸感，使操作者在遙操作中能精確控制遠(yuǎn)程機(jī)器人完成精細(xì)作業(yè)。目前已有的力反饋裝置多采用氣動(dòng)、液壓、電機(jī)、人工肌肉等主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)方式，在靈巧性、安全性和力覺(jué)再現(xiàn)的真實(shí)性等方面還存在不足。本課題的研究具有重要的應(yīng)用前景和現(xiàn)實(shí)意義。數(shù)據(jù)手套是常用的人機(jī)交互設(shè)備，但大多不具有力反饋功能。而磁流變液是一種新型液體智能材料，在一定強(qiáng)度的外加磁場(chǎng)作用下其流變學(xué)特性如屈服強(qiáng)度在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)將發(fā)生快速、連續(xù)、可逆變化。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外力反饋裝置的發(fā)展
2、現(xiàn)狀及應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié)，提出了在數(shù)據(jù)手套上應(yīng)用磁流變阻尼器實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式力反饋的方案，具體研究?jī)?nèi)容如下：對(duì)磁流變液的磁流變機(jī)理和性能特點(diǎn)進(jìn)行了研究，詳細(xì)分析了圓盤(pán)式磁流變阻尼器的工作原理，并對(duì)其建立了數(shù)學(xué)模型，最后就該模型的理論分析進(jìn)行了公式推導(dǎo)。完成磁流變阻尼器的磁路設(shè)計(jì)，通過(guò)建立最佳的磁路結(jié)構(gòu)，保證在工作間隙中產(chǎn)生指定的磁場(chǎng)強(qiáng)度。采用電磁場(chǎng)有限元法分析了工作間隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布，結(jié)果表明阻尼器的磁路設(shè)計(jì)是合理和有效的。采用SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)軟件完成磁流變阻尼器各零部件的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括轉(zhuǎn)動(dòng)部分、支承部分和聯(lián)接部分等。設(shè)計(jì)了用于調(diào)節(jié)磁流變阻尼器輸出力矩大小的數(shù)控電流源。實(shí)現(xiàn)了
3、OmA--一lOOOmA范圍內(nèi)恒定電流輸出的功能，具有較高的精度與穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的被動(dòng)式力反饋裝置具有良好的有效性和適用性，運(yùn)行安全、可靠，能實(shí)現(xiàn)較大范圍的力覺(jué)再現(xiàn)，并具有較高的保真性，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵詞：遙操作；力覺(jué)再現(xiàn)；磁流變阻尼器；被動(dòng)式力反饋；液體智能材料；有限元分析ABSTRACTWimthedevelopmentofvirtualrealitytechnology,forcefeedbackdeviceshavebeenwidelyusedinteleoperation,virtualassembly,virtualsurgery,medicalreh
4、abilitationandetc．Forcefeedbackdevicesprovidetheoperatoraccuratehapticperception．Theyalsoenhancetheoperator’Simmersioninthevirtualoperation,SOtheoperatorCallpreciselycontroltheremoterobottocompletefinejobsintheremoteoperation．Atpresent,thedrivemodeofforcefeedbackdevicesincludepneumatic，hydraulic，e
5、lectricalandartificialmuscles．Thereisdeficiencyindexterity,safetyandhapticrepresentationauthenticity．Thisstudyhasimportantapplicationprospects．Dataglovesarecommonlyusedforhuman—computerinteraction，butmostofwhichdonothavethefunctionofforcefeedback．Ⅵ恤letheMRFisanewsmartfluidmaterial．Underexternalcer
6、tainintensityofmagneticfield,therheologicalpropertiessuchasyieldstrengthwillchangesrapidly,continuallyandirreversiblywithinmilliseconds．Theinternationaldevelopmentandapplicationofforcefeedbackdevicehavebeensummarized,andtheprogramofMRdamperusedinforcefeedbackbasedondataglovehasbeenproposed．Thespec
7、ificcontentsaleasfollows．BasedontheMRmechanismandpropertiesofMRF,thedetailedworkingprincipleanalysisofthediscMRdamperistaken．Atlast,themathematicalmodelissetupanditstheoryanalysisformulaisdeducted．Themagneticcirc
