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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟仿真,具体涉及一种面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置。
技术介绍
1、虚拟仿真训练系统是一种用于模拟和模仿真实世界场景的技术工具,旨在为培训和教育提供高度互动和实际体验的环境。这些平台通常结合了虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、计算机图形、物理引擎和模拟技术,以创建各种培训和教育场景。在虚拟仿真训练系统中,系统通常会提供实时反馈和评估,帮助用户改善他们的技能和行为,这种反馈可以帮助用户快速学习和纠正错误。虚拟仿真训练平台的不断发展为各种领域提供了新的教育和培训机会,同时提高了效率和安全性。它们在提供可重复性和实际体验的同时,也有助于提高用户的技能和自信心。
2、然而目前大部分的虚拟仿真训练平台提供的实时反馈仅包括视觉和听觉反馈,缺少触觉信息的反馈。这导致用户无法感受到操作对象的重量、温度、粗糙度、柔软感等触觉信息,限制了用户使用虚拟仿真训练平台时的真实感和沉浸性。尽管一部分虚拟仿真训练平台可以提供触觉信息反馈,但是由于其采用机械结构方式产生触觉反馈,存在设备体积大、触觉反馈模态单一等缺点。因此,目前的虚拟仿真训练系统需要用户在操作真实感和便携性之间进行选择,无法做到两者兼备,限制了虚拟仿真训练系统的发展与普及应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提出了一种面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置,不仅可以在视觉、听觉两方面与平台进行信息交互,还可以通过触觉信息交互提高交互的真实感和沉浸性。
2、为实现上述技
3、优选的,所述虚拟仿真训练系统按照如下方式运行:首先通过交互信息获取模块获取交互过程的信息,然后通过触觉信息计算模块计算该状态下对应的动觉、触觉反馈信息量并控制触觉信息反馈模块产生对应状态下的触觉信息,然后通过多模态触觉反馈操作手柄感受到多模态触觉反馈。
4、优选的,通过交互信息获取模块获取交互过程的信息包括操作对象的触觉信息、交互接触程度以及场景信息。
5、优选的,通过触觉信息计算模块计算该状态下对应的动觉、触觉反馈信息量并控制触觉信息反馈模块产生对应状态下的触觉信息的具体过程如下:
6、(1)通过控制触觉信息反馈模块感应多模态触觉反馈操作手柄中弹力传感装置的弹簧形变量,以产生不同强度的动觉反馈,从而产生不同重量大小的反馈;
7、(2)当物体温度较高时,通过触觉信息反馈模块增加多模态触觉反馈操作手柄中电极阵列片的输入电流幅值大小,产生强度较大的触觉反馈,从而产生高温的触觉感受;
8、(3)当物体比较粗糙时,通过触觉信息反馈模块降低多模态触觉反馈操作手柄中电极阵列片的输入通道的选通频率和输入电流频率,产生变化慢的触觉反馈,从而产生粗糙程度大的触觉反馈;
9、(4)当物体柔软时,通过触觉信息反馈模块同时控制多模态触觉反馈操作手柄中弹力传感装置的弹簧形变量和输入电极阵列片的电流变化速度,分别减小动觉反馈强度和增加触觉反馈强度变化速度,从而产生柔软的触觉反馈。
10、本专利技术提供的一种面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置的有益效果在于:本专利技术创新的将电极阵列片、操作手柄和弹力传感装置进行了结合,将弹力传感装置内置在操作手柄内,电极阵列片覆盖在操作手柄表面。用户通过操作手柄在使用虚拟仿真训练平台时,不仅可以在视觉、听觉两方面与平台进行信息交互,还可以通过触觉信息交互提高交互的真实感和沉浸性,在触觉信息交互方面,用户仅需通过操作手柄就可以感受到多模态触觉反馈,包括物体的重量、温度、粗糙度、柔软感等,极大的提升了用户的体验感。
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1.一种面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置,其特征在于包括:
2.如权利要求1所述的面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置,其特征在于,所述虚拟仿真训练系统按照如下方式运行:首先通过交互信息获取模块获取交互过程的信息,然后通过触觉信息计算模块计算该状态下对应的动觉、触觉反馈信息量并控制触觉信息反馈模块产生对应状态下的触觉信息,然后通过多模态触觉反馈操作手柄感受到多模态触觉反馈。
3.如权利要求2所述的面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置,其特征在于,通过交互信息获取模块获取交互过程的信息包括操作对象的触觉信息、交互接触程度以及场景信息。
4.如权利要求2所述的面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置,其特征在于,通过触觉信息计算模块计算该状态下对应的动觉、触觉反馈信息量并控制触觉信息反馈模块产生对应状态下的触觉信息的具体过程如下:
【技术特征摘要】
1.一种面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置,其特征在于包括:
2.如权利要求1所述的面向虚拟仿真训练平台的多模态触觉反馈控制装置,其特征在于,所述虚拟仿真训练系统按照如下方式运行:首先通过交互信息获取模块获取交互过程的信息,然后通过触觉信息计算模块计算该状态下对应的动觉、触觉反馈信息量并控制触觉信息反馈模块产生对应状态下的触觉信息,然后通过多模态触觉反馈操作手柄感受到多模态触觉...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊奇炜,谭铭昱,花浩镪,舒琳,徐向民,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:
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