直角坐標式射流觸覺顯示裝置的研制及實驗研究.pdf

1、觸覺顯示技術是國內外研究的重點和熱點。射流觸覺是一種新型的觸覺顯示技術，具有溫和舒適，易于形成多維度融合觸覺等特點。然而，現(xiàn)有射流觸覺顯示裝置存在分辨率低，系統(tǒng)響應緩慢等問題。針對上述問題，本文研制了一種直角坐標式射流觸覺顯示裝置，并實驗驗證了裝置的顯示效果。
　　論文的主要內容包括:
　　1.方案設計。闡述了觸覺顯示技術的國內外發(fā)展現(xiàn)狀和課題背景及意義，論述了觸覺顯示的機理，并深入分析了現(xiàn)有觸覺裝置的優(yōu)缺點，進而提出了通過

2、直角坐標軸上線性運動控制射流噴嘴實現(xiàn)射流觸覺顯示的方案，并通過數(shù)學模型論證方案可行性。
　　2.結構設計。設計了裝置的總體結構，并根據(jù)系統(tǒng)功能需求完成了動力傳動、水泵和射流噴嘴的設計，同時對裝置進行減振降噪優(yōu)化。
　　3.電路設計。設計了伺服電機驅動信號的電平轉換電路、水泵的數(shù)字降壓電路、電源模塊電路及信號采集電路，并對電路抗干擾優(yōu)化以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時對電路板散熱性能進行改善。
　　4.軟件設計。完成了包含上位機和

3、下位機程序的控制系統(tǒng)設計，其中在上位機程序中采用脈沖插補技術實現(xiàn)圖文信息的坐標映射，然后在下位機程序中編寫了WinCE6.0操作系統(tǒng)下的裝置流驅動及基于對話框的裝置操作界面。并且在流驅動中采用多線程及中斷技術，以提高系統(tǒng)資源的利用率。
　　5.系統(tǒng)聯(lián)調。完成了對裝置的各模塊調試及整機聯(lián)調，實現(xiàn)了模塊參數(shù)最佳。調試結果表明，裝置滿足射流觸覺顯示的基本功能需求。
　　6.實驗研究。設計了形狀識別和“皮膚語言”實驗，以驗證裝置顯示