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1. (WO2018219193) SMALL HAPTIC REPRODUCTION METHOD BASED ON ACTIVE AND PASSIVE DEVICES
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Pub. No.: WO/2018/219193 International Application No.: PCT/CN2018/088053
Publication Date: 06.12.2018 International Filing Date: 23.05.2018
IPC:
G06F 3/01 (2006.01)
[IPC code unknown for G06F 3/01]
Applicants:
东南大学 SOUTHEAST UNIVERSITY [CN/CN]; 中国江苏省南京市 江宁区东南大学路2号 No. 2, Southeast University Road, Jiangning District Nanjing, Jiangsu 211189, CN
Inventors:
宋爱国 SONG, Aiguo; CN
秦欢欢 QIN, Huanhuan; CN
李会军 LI, Huijun; CN
徐宝国 XU, Baoguo; CN
曾洪 ZENG, Hong; CN
Agent:
南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) NANJING RUIHONG PATENT & TRADEMARK AGENCY (ORDINARY PARTNERSHIP); 中国江苏省南京市 玄武区龙蟠路155号3幢411室 Room 411, Building 3, No.155 Long Pan Road, Xuanwu District Nanjing, Jiangsu 210000, CN
Priority Data:
201710396225.727.05.2017CN
Title (EN) SMALL HAPTIC REPRODUCTION METHOD BASED ON ACTIVE AND PASSIVE DEVICES
(FR) PROCÉDÉ DE REPRODUCTION HAPTIQUE DE PETITE TAILLE FONDÉ SUR DES DISPOSITIFS ACTIFS ET PASSIFS
(ZH) 一种基于有源和无源器件的小型力触觉再现方法
Abstract:
(EN) Disclosed in the present invention is a small haptic reproduction method based on active and passive devices. The method comprises the following steps: first, calibrate a magnetorheological damper and a direct current motor, and obtain the relationship between an input current and output torque; convert an expected force/torque value into a current input of the magnetorheological damper, output corresponding torque by the magnetorheological damper, and apply the torque on the body of an operator by means of a tactile transmission device; second, a sensor installed at a force/torque application point measures actually applied force/torque, compares the actual output with the expected force/torque value, and calculates a force/torque error; finally, convert the force/torque error into an input signal of the direct current motor, and drive the direct current motor to generate torque corresponding to the error. The present invention enables small devices to output large-scale and high-precision force/torque, thus making a haptic reproduction device lighter and more compact, and improving the fidelity of haptic interaction; the invention can be widely applied in the fields of virtual reality, teleoperation robot control, and medical service.
(FR) La présente invention concerne un procédé de reproduction haptique de petite taille fondé sur des dispositifs actifs et passifs. Le procédé comprend les étapes suivantes, consistant : premièrement, à étalonner un amortisseur magnétorhéologique et un moteur à courant continu, et à obtenir la relation entre un courant d'entrée et un couple de sortie ; à convertir une valeur de force/couple estimée en une entrée de courant de l'amortisseur magnétorhéologique, à produire, par l'amortisseur magnétorhéologique, un couple correspondant, et à appliquer le couple au corps d'un opérateur au moyen d'un dispositif de transmission tactile ; deuxièmement, à mesurer, par un capteur installé au niveau d'un point d'application de force/couple, une force/couple réellement appliquée, à comparer la sortie réelle à la valeur de force/couple estimée, et à calculer une erreur de force/couple ; enfin, à convertir l'erreur de force/couple en un signal d'entrée du moteur à courant continu, et à entraîner le moteur à courant continu de manière à générer un couple correspondant à l'erreur. La présente invention permet aux petits dispositifs de produire une force/couple de grande échelle et de haute précision, rendant ainsi un dispositif de reproduction haptique plus léger et plus compact, et améliorant la fidélité de l'interaction haptique ; l'invention peut être largement appliquée dans les domaines de la réalité virtuelle, de la commande de robot à manipulation à distance et des services médicaux.
(ZH) 本发明公开了一种基于有源和无源器件的小型力触觉再现方法,步骤如下:首先进行磁流变阻尼器和直流电机的标定,获得输入电流和输出力矩的关系;将预期力/力矩数值转换成磁流变阻尼器的电流输入,由磁流变阻尼器输出相应力矩,再经力触觉传递装置作用于操作人员身体;其次,安装在力/力矩作用点的传感器测量实际作用的力/力矩,比较实际输出与预期力/力矩数值,计算力/力矩误差;最后,将力/力矩误差转换成直流电机的输入信号,驱动直流电机产生误差所对应的力矩;本发明可实现小型器件输出大范围、高精度力/力矩,使得力触觉再现设备更加轻便、小巧,提升了力触觉交互的逼真度;可广泛应用于虚拟现实、遥操作机器人控制、医疗等领域。
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Publication Language: Chinese (ZH)
Filing Language: Chinese (ZH)