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《虛擬現(xiàn)實(shí)的力觸覺交互技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、虛擬現(xiàn)實(shí)的力觸覺交互技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢王愛民，戴金橋(東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京210()96)摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)通過模擬人的視覺、聽覺、力舷覺等?使人處于一種與真實(shí)世界非常遇其的虛擬世界中，來感受、體臉和評(píng)價(jià)虛擬世界中的場景和設(shè)備。力觸覺在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中有其突出優(yōu)越性，力觸覺使得虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境變得真實(shí)，是唯一的既可接受周圍環(huán)境綸入又可以對(duì)周圍環(huán)境輸出的感知通道，可極大增強(qiáng)可視化表達(dá)的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)的力觸覺交互技術(shù)包括力觸覺再現(xiàn)技術(shù)和虛擬環(huán)境的力觸覺建模。介紹了這兩方面的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題和今后的發(fā)展繪勢。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；力觸覚
2、再現(xiàn)；力觸覺建模；交互中圖分類號(hào):TP24；TP39L9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-8829(2007)10-0001?03CurrentDevelopmentSituation&theFutureTrendofHapticInteractioninVirtualRealityWANGAi-min,DAIJin-qiao(DepartmentofInstrumentScienceandEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract：Peoplecanbeim
3、mersedinavividvirtualworldbysimulatingtheirvision,hearingandhapticinvirtualrealitysystem,andtheycansense,experienceandestimatethesceneandthedeviceofthevirtualworld.Thehapticsenseisaveryimportantinvirtualreality,becauseitcanmakethevirtualrealitytoberealistic,anditistheonl
4、ychannelbywhichtheinformationcanimportedandexported,furthermore,theeffectofthevisioncanbeenhancwl?Thehapticinteractiontechniqueofthevirtualrealitycomprisesofthehapticfeedbackandhapticmodelinginvirtualenvironment.Thecurrentdevelopmentsituation,theproblemsandthefuturetrend
5、ofthehapticfeedbacktechniqueandthehapticmodelingtechniquearesummarizedindividually.Keywords：virtualreality;hapticfeedback;hapticmodeling;interaction對(duì)人類獲取信息能力的研究表明，力觸覺是除視覺和聽覺之外最雨要的感覺,是人類認(rèn)識(shí)外界環(huán)境并與環(huán)境進(jìn)行交互的重要手段。實(shí)際工作中很多操作任務(wù)要求操作者必須有效感知接觸狀況才能進(jìn)行精確控制，虛擬操作中，力觸覺交互也顯得格外重要,如在虛擬手術(shù)訓(xùn)練中，引入
6、力觸覺反饋，可以使醫(yī)生訓(xùn)練時(shí)不僅能夠看到而且還能感覺到手術(shù)器官，醫(yī)生能夠進(jìn)入虛擬世界,通過手和手臂的運(yùn)動(dòng)，與虛擬模型和環(huán)境進(jìn)行交互,形成對(duì)虛擬模型的一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，并感受到與虛擬對(duì)象交互產(chǎn)生的觸覺和力，如同操作真實(shí)物體一樣，無疑可使訓(xùn)練更真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠⑴。虛擬現(xiàn)實(shí)的力觸覺交互技術(shù)在許多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用價(jià)值。早在1994年，美國NASA就開始針對(duì)空間作業(yè)任務(wù)的要求研制具有力覺反饋的虛擬預(yù)測環(huán)境o1996年卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所率先研制岀一套典型的具有虛擬操作功能的視覺/力觸覺虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng),通過力觸覺再現(xiàn)裝置，操作者能夠控制并同
7、時(shí)感受到由CCD圖像和圖形合成的虛擬環(huán)境中物體運(yùn)動(dòng)和作用力⑺。2002年斯坦福大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建立的收稿日期：2007-07-17基金項(xiàng)目：國家玄點(diǎn)基於研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2OO2CB3121O2)；國家自然科學(xué)基金責(zé)助項(xiàng)目(60675047、60643007、60475043)作者簡介：王愛民(I968-),男，博士，剛教授.主要從寧機(jī)吝人力/舷覺、測控技術(shù)和智能系疑方面的研究?；谑挚仄鞯奶摂M操作機(jī)器人系統(tǒng)能夠模擬復(fù)雜環(huán)境中人的運(yùn)動(dòng)特性以及接觸形變和作用力⑶。近幾年來，在遠(yuǎn)程陜疔領(lǐng)域,基于力觸覺再現(xiàn)的虛擬操作有著非常
8、廣闊的應(yīng)用前景。1999年徳國的研究者研制了一個(gè)具有圖像和力反饋的虎擬操作系統(tǒng)用于骨髓穿刺手術(shù)實(shí)驗(yàn)⑷。2000年美國Rutgers大學(xué)和斯坦福大學(xué)聯(lián)合研制成功虛擬操作和遙操作的輔助康復(fù)系統(tǒng),通過力觸覺和視覺
