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    188宝金博页面版: 几何形状触觉再现的矢量电流方法研究

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    内容提示： 几何 形状 触 觉再 现 的 矢量 电流方 法研 究 55 文章编号 ：1000—8829(2001)10-0055-03 几何形状触觉再现的矢量电流方法研究 Study on Tactile Reproduction of Geometrical Shape Based on Vector Current (东南大学仪器科学与工程系，江苏南京 210096)帅立国 ，况迎辉 摘要 ：针对触觉临场感技术 中几何形 状再现的边缘模 糊效应 问题 ，对现有电触 觉再现装置的结构及刺激方 式进行 了研究分析 ，提 出了适合几何 形状 触觉再现的 矢量电流方法，并进行了分析讨论。初步实验表明，电 触觉再现的矢量电流方法可以较好地克服 电触觉再现 的边缘：в。 关键词 ...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：5 | 上传日期：2026-05-25 18:54:31 | 文档星级：
    几何 形状 触 觉再 现 的 矢量 电流方 法研 究 55 文章编号 ：1000—8829(2001)10-0055-03 几何形状触觉再现的矢量电流方法研究 Study on Tactile Reproduction of Geometrical Shape Based on Vector Current (东南大学仪器科学与工程系，江苏南京 210096)帅立国 ，况迎辉 摘要 ：针对触觉临场感技术 中几何形 状再现的边缘模 糊效应 问题 ，对现有电触 觉再现装置的结构及刺激方 式进行 了研究分析 ，提 出了适合几何 形状 触觉再现的 矢量电流方法，并进行了分析讨论。初步实验表明，电 触觉再现的矢量电流方法可以较好地克服 电触觉再现 的边缘：в。 关键词 ：电触觉再现 ；矢量 电流 ；几何形状 中图分类号：TP24 文献标识码 ：A Abstract：In view of geometrical shape fringe vague in tactile tele-presenee reproduct ion，the structure a nd cur- rent stimu~ti on method of electr otactile r eproduction de- vice in existence is studied and a na lyzed in detail，a n d a ilew r eproduct ion metho d based on vector current is put forward and discussed，Primary experiments show t his metho d can ef fectively overcome fr inge vague in tact ile tele—presence r epr oduction． Key words：ele ctr ota ct ile r eproduct ion；ve ctor current；ge- omeMcal shape 机器人遥操作应用中，操作者在感知远地机械手 与物体接触的同时，往往还希望能够感知远地物体的 几何形状，以获取关于操作对象的较为全面的认识，从 而较好地分析判断远地物体的类别及实施有效抓取的 合理施力点。相关的研究工作一直是机器人触觉临场 感技术领域的一个热点课题，研究进展近年来在国内 外时有报道 。目前已经研制成功或正在开发的触 觉再现装置基本上都是基于点阵式的实现方式，尽管 点阵式触觉再现装置在许多场合已经获得成功应用， 收稿 日期 1． ~000—05—15 基金项目：国家自然科学基金 69705006贵助项 目 作者简介：帅立国(1968一)，男，讲师，博士，研究方向为机器人 临场感技术；况迎辉(1968一)，女，讲师，在读博士，研 究方向为 机 器人 临场 感技术 。 北京长 但仍存在一些问题，其中最重要的就是操作者感觉到 的几何形状轮廓往往不够清晰。在现有的电触觉再现 方式中，远地物体几何形状的再现也是通过点阵方式 实现的，同样存在着上述边缘：вξ侍 。但在 电触觉再现方式下，触觉的再现是通过电流对肌体及 神经兴奋组织的电刺激实现 的，而 电流本质上是一物 理矢量，人体感官对电触觉信息的感知是与刺激电流 的取向密切相关的，因此，在利用电触觉实现远地物体 几何形状的再现时，如能够充分考虑电流的矢量特性， 对现有再现装 置的结构 和电流刺激 方式予以研究改 进，就有可能克服和消除点阵再现方式中的几何形状 边缘：в。可以预见，基于矢 量电流的电触觉再 现方式在某种程度上将 比振动 、压电等其他触觉再现 方式更具发展潜力和研究价值。 1 点阵跨指式电触觉再现分析 现有的电触觉再现装置，在结构上一般是采用将 电触点阵列放置在对电刺激比较敏感的食指端部、将 地电极(中性电极)固定在手掌腕部的跨指关节式结 构，如图 1所示 ，假定电触点刺激阵列 为如图2所示的 5 x4矩形点阵。在这种结构 的触觉再现方式下 ，当需 要表达某个远地物体的几何形状时，触觉再现是按照 点阵方式进行工作的，电触觉再现装置依据远地物体 的图像信息将电触觉再现阵列上的各相关电触点同时 赋予刺激电流，各电触点以并联方式分别与地电极形 成相互独立的电流回路，各电触点电极下的肌体和神 经组织在电流刺激的作用下处于兴奋状态，从而使操 作者的感受器官感受到触觉图像信息。在点阵再现方 式下，以图 2中所示三角形 ABC的触觉再现为例，点 13，22、23，31、32、33，42、43，53为被选通的用 以表达 三角形的电触点，其上流过的电流均为 i=，m胁 [ (1+卢)] 其中 ，Rec是关 于刺激 电流的波形 函数 ，各电触点上刺 激电流之间相位差为零，各电触点之间的肌体组织上 无电流通过 ，因此 ，在电流作用下被激发兴奋的仅是电 触点电极下的部分肌体和神经组织，而各电触点之间 司 OR．APPRO．ICS．TMI系列工控机 电话 ：(olo)656so124 维普资讯 http://www.cqvip.com

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