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《碩士畢業(yè)論文--新型氣動(dòng)力反饋數(shù)據(jù)手套的設(shè)計(jì)與研究》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、分類號(hào)密級(jí)UDC單位代碼10151新型氣動(dòng)力反饋數(shù)據(jù)手套的設(shè)計(jì)與研究度紅望指導(dǎo)教師王祖溫職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)碩士學(xué)科（專業(yè)）機(jī)械電子工程論文完成日期2010-6答辯日期2010-6-29答辯委員會(huì)主席DesignandResearchofaNewTypeofPneumaticForceFeedbackDataGloveAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngin
2、eeringByDuHongwang(MechatronicEngineering)ThesisSupervisor:ProfessorWangZuwenMay2010大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，撰寫(xiě)成博/碩士學(xué)位論文“新型氣動(dòng)力反饋數(shù)據(jù)手套的設(shè)計(jì)與研究”。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表或未公開(kāi)發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文
3、作者簽名：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)位論文的規(guī)定，即：大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》（中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤(pán)版）電子雜志社）、《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》（中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所）等數(shù)據(jù)庫(kù)中，并以電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后
4、遵守此規(guī)定。本學(xué)位論文屬于：保密□在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。不保密□（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”）論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日中文摘要摘要虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)模擬建立的三維空間的虛擬場(chǎng)景，結(jié)合外圍人機(jī)交互設(shè)備，給予操作者視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、力覺(jué)和觸覺(jué)等各個(gè)感官的模擬，使操作者如同身臨其境，可以如同現(xiàn)實(shí)一樣去感知三維空間的事物及其特性。虛擬現(xiàn)實(shí)的三大特性是：沉浸感、交互性和構(gòu)想性。人實(shí)際認(rèn)識(shí)事物很大程度上是通過(guò)人手來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此研究人手與虛擬場(chǎng)景的交互操作是非常重要的，為了增強(qiáng)人手與虛擬場(chǎng)景的沉浸感和交互性，操作者借助的外圍接口設(shè)備顯得很關(guān)鍵。本文研究的重點(diǎn)就是
5、在對(duì)現(xiàn)有力反饋數(shù)據(jù)手套進(jìn)行研究和分析的基礎(chǔ)之上，研制了一種基于低摩擦氣缸為驅(qū)動(dòng)器的新型力反饋數(shù)據(jù)手套，設(shè)計(jì)的力反饋數(shù)據(jù)手套樣機(jī)具有輸出力大、摩擦力小和重量輕等特點(diǎn)，并且能夠較好地實(shí)現(xiàn)力反饋數(shù)據(jù)手套關(guān)節(jié)角度測(cè)量和反饋力輸出這兩大通用功能。首先，以人手骨骼模型為出發(fā)點(diǎn)，分析人手的運(yùn)動(dòng)特性，建立了人手運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖模型。探討了力反饋數(shù)據(jù)手套控制的對(duì)象——虛擬手模型的建立方法、碰撞檢測(cè)算法、抓取技術(shù)和虛擬力計(jì)算。其次，通過(guò)選用低摩擦氣缸作為驅(qū)動(dòng)器和相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，研制了一種新型力反饋數(shù)據(jù)手套。通過(guò)研究角度傳感器和位移傳感器的原理，設(shè)計(jì)了人手-手套整體的姿態(tài)間接測(cè)量
6、方法。然后，針對(duì)所設(shè)計(jì)的力反饋數(shù)據(jù)手套進(jìn)行量化分析。建立了人手-手套整體的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，得到并求解其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組，以實(shí)現(xiàn)位姿反饋。設(shè)計(jì)了氣動(dòng)回路，得到力反饋的控制模型。同時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)的力反饋數(shù)據(jù)手套的性能參數(shù)：重量、摩擦力和運(yùn)動(dòng)范圍進(jìn)行了評(píng)估和計(jì)算。最后，針對(duì)設(shè)計(jì)的力反饋數(shù)據(jù)手套設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了低摩擦氣缸靜特性、人手關(guān)節(jié)角度測(cè)量和力反饋控制三個(gè)實(shí)驗(yàn)，得到了手套驅(qū)動(dòng)器輸出力的計(jì)算公式、人手彎曲時(shí)關(guān)節(jié)角度的變化曲線和模擬虛擬操作時(shí)的力觸覺(jué)功能。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；力反饋；數(shù)據(jù)手套；角度測(cè)量英文摘要ABSTRACTVirtualRealityisgivings
7、imulationoftheoperator’svision,hearingandfeelingbymakinguseofthethree-dimensionvirtualsceneinthecomputerandwiththehelpofhuman-interactionequipment,sothattheoperatorseemshaveselfparticipationtoperceptionthethree-dimension’sthingsandtheirfeaturesasreality.VirtualRealityhasthreechar
8、acteristics:Immersion,InteractionandImag
