氣動(dòng)觸覺感知再現(xiàn)裝置的研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種有效地模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動(dòng)等行為的高級(jí)人機(jī)交互技術(shù)。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要通過視覺和聽覺使操作者“沉浸”到虛擬環(huán)境中。除視覺和聽覺以外，觸覺也是人類認(rèn)識(shí)和感知外部世界的重要信息通道。本文采用陣列排布的氣動(dòng)噴嘴噴氣來模擬手指觸摸物體時(shí)所產(chǎn)生的點(diǎn)、線以及面的觸覺感。為了研究在此過程中氣動(dòng)噴嘴各種因素對(duì)觸覺的影響，本文利用ANSYS流固耦合功能對(duì)氣動(dòng)噴嘴噴氣模擬觸感的過程進(jìn)行分析。首先，通過對(duì)手指組織結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)噴嘴排布

2、方式的研究，建立了氣動(dòng)觸覺系統(tǒng)分析模型，以進(jìn)行后續(xù)流固耦合分析；其次，通過ANSYS流固耦合分析單個(gè)噴嘴噴氣刺激手指皮膚的狀況，利用ANSYS接觸分析功能分析手指觸摸鋼球的情形，進(jìn)而將兩種情況進(jìn)行對(duì)比，分析了噴嘴直徑、噴嘴與手指皮膚的距離和噴嘴入口壓力等因素對(duì)點(diǎn)觸覺真實(shí)性的影響，并進(jìn)行了相關(guān)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；其三，通過ANSYS流固耦合分析一排噴嘴噴氣刺激手指皮膚的狀況，分析了噴嘴直徑、噴嘴間距和噴嘴入口壓力等因素對(duì)線觸覺真實(shí)性的影響，并進(jìn)行