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【24h】

Haptic Interactions Using Virtual Manipulator Coupling With Applications to Underactuated Systems

机译：使用虚拟机械手耦合的触觉交互与欠驱动系统的应用程序

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摘要

Haptic interactions have become increasingly important as an interface to computer-generated simulations in virtual-reality (VR) applications. Many haptic devices are designed to be used as a force feedback mouse, where the user''s hand is in contact with the haptic device while the object contact and force generation occur on a computer screen. In this paper, we present an approach using a “virtual probe” to interact with the environment and introduce a new method to generate impedance-based haptic forces based on the use of a virtual manipulator. The virtual probe is connected directly to the haptic device and is projected from the hand to the environment, much like a scalpel or sword. As the probe comes in contact with the environment, the haptic device generates appropriate forces on the hand. We extend this approach to include underactuated haptic devices, which do not have fully powered joints. We show that the approach compensates for missing joint actuation in the underactuated haptic devices. We show experimental results for a simple case of haptic interaction; we also present an experimental implementation in six degrees of freedom (DOF) using one of the most popular devices: the PHANTOM.
机译：触觉交互作为虚拟现实（VR）应用程序中计算机生成的仿真的接口越来越重要。许多触觉设备被设计为用作力反馈鼠标，其中用户的手与触觉设备接触，而对象接触和力的产生发生在计算机屏幕上。在本文中，我们提出了一种使用“虚拟探针”与环境交互的方法，并介绍了一种基于虚拟操纵器来生成基于阻抗的触觉力的新方法。虚拟探针直接连接到触觉设备，并且像解剖刀或剑一样从手伸到环境中。当探针与环境接触时，触觉设备会在手上产生适当的力。我们将这种方法扩展到包括未完全激活关节的动作不足的触觉设备。我们表明，该方法补偿了欠驱动触觉设备中缺少的关节驱动。我们展示了一个简单的触觉交互案例的实验结果；我们还介绍了使用最流行的设备之一PHANTOM在六自由度（DOF）中进行的实验性实现。

著录项

  • 来源
    《Robotics, IEEE Transactions on》 |2011年第4期|p.730-740|共11页
  • 作者

    Luecke G. R.;

  • 作者单位

    Department of Mechanical Engineering , Iowa State University, Ames, USA;

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  • 正文语种 eng
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