空氣壓膜效應觸覺反饋技術能夠使人在普通觸摸屏上感受到被顯示物體的形狀、紋理以及柔軟性,實現自然逼真的觸覺再現,一直是人機交互領域的研究熱點之一,在多媒體終端實現觸覺再現將會推動人機交互領域蓬勃發(fā)展。目前,空氣壓膜效應觸覺反饋技術的研究主要集中在觸覺反饋實驗樣機制作、觸覺力建模分析及觸覺渲染方法等方面,然而對于在多媒體終端實現空氣壓膜效應觸覺反饋技術的相關研究相對較少。本文針對現有觸覺反饋終端交互范圍小的問題,設計并制作了集成于多媒體終端的空氣壓膜效應觸覺反饋樣機,通過實際測量實驗客觀評測了該設備的觸覺反饋性能,得到了驅動信號幅度與觸覺力的表征關系,為空氣壓膜效應觸覺渲染方法提供數據參考。本文還分析了靜電力觸覺反饋與空氣壓膜效應觸覺反饋融合時觸覺力的呈現形式,探究了兩種觸覺反饋方法融合使用的可能性,為多種觸覺反饋融合的研究提供參考。本文的主要工作如下:(1)根據空氣壓膜效應觸覺反饋原理,對壓電陶瓷振動模態(tài)進行分析,選擇合適的振動模態(tài)并確定壓電陶瓷的物理尺寸和材料參數,確定了尺寸為28?8?0.8mm的壓電陶瓷片,設計了空氣壓膜效應觸覺反饋終端總體結構。(2)根據空氣壓膜效應驅動信號需求,...

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 增大摩擦系數的觸覺反饋技術
        1.2.2 減小摩擦系數的觸覺反饋技術
    1.3 研究內容及論文安排
    1.4 本章小結
第2章 空氣壓膜觸覺再現原理及終端設計
    2.1 空氣壓膜效應觸覺再現原理
        2.1.1 壓電效應
        2.1.2 壓電陶瓷振動模態(tài)分析
        2.1.3 空氣壓膜效應
    2.2 空氣壓膜效應觸覺再現系統(tǒng)模型
        2.2.1 擠壓數模型
        2.2.2 擠壓力計算
    2.3 空氣壓膜效應觸覺再現多媒體終端總體結構
    2.4 本章小結
第3章 空氣壓膜效應觸覺再現終端硬件設計
    3.1 驅動信號方案設計
    3.2 單元電路設計
        3.2.1 波形產生模塊
        3.2.2 幅度控制模塊
        3.2.3 放大模塊
        3.2.4 電源電路
    3.3 觸覺再現交互單元設計
        3.3.1 共振器設計
        3.3.2 壓電陶瓷布局設計
    3.4 本章小結
第4章 空氣壓膜效應觸覺再現終端軟件設計
    4.1 驅動信號合成方案程序設計
        4.1.1 數據寫入
        4.1.2 波形選擇及頻率相位設置
    4.2 上位機參數設置程序設計
    4.3 空氣壓膜觸覺再現驅動信號測試
        4.3.1 波形及頻率測試
        4.3.2 幅度測試
    4.4 本章小結
第5章 空氣壓膜觸覺反饋仿真與測量分析
    5.1 測量平臺及測量方法
    5.2 空氣壓膜效應仿真及測量分析
        5.2.1 空氣壓膜效應仿真
        5.2.2 空氣壓膜效應測量分析
    5.3 靜電力與擠壓力的融合力測量分析
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 全文工作總結
    6.2 建議與展望
參考文獻
導師簡介、作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3748136