力/触觉反馈是虚拟现实交互技术中一种重要的交互形式。磁流变液执行器是最具发展潜力的力/触觉反馈装置。提出了一种适用于手指力反馈的便携式圆筒磁流变液执行器的设计方法,导出了基于B ingham塑性模型的阻力矩公式,分析了磁流变液特性和执行器结构参数对阻力矩的影响,并通过有限元分析进行优化设计,执行器的直径为31 mm,高度为38 mm,重200 g。实验测定了阻力矩和输入电流之间的关系,并采用二次多项式拟合。输入电流为0.6 A时,执行器产生的阻力矩为255 N.mm,结果表明,该执行器产生的阻力矩足以阻止手指抓取虚拟物体。

虚拟约束基于操作空间的正交分解,将末端执行器的位置和姿态空间分别分解为自由运动和受约束运动2部分,实现准确的预定义轨迹跟踪和灵活的器械姿态调整;医生借助力反馈获得可靠的临场感,依据自己的经验判断调整手术进度、施力大小,达到对手术操作的控制。

设计了一种静电力反馈控制的三明治式微机械干涉加速度计,加速度计由敏感芯片、半导体激光器、光电二极管以及相应的驱动电路和反馈控制电路组成.敏感芯片为玻璃-硅-玻璃3层结构,通过硅-玻璃键合体硅工艺制成.硅质量块由铝梁支撑,底部玻璃基片上有金属光栅和电极,通过在质量块和底部玻璃基片上的电极之间施加电压可以调节质量块与玻璃基片间的间隙.入射激光照射到敏感芯片上的光栅上,产生衍射光束,其光强随质量块与下玻璃的间距而变化.反馈控制电路通过测量衍射光强的变化来改变质量块与底电极之间的电压,使得质量块与底部玻璃基片的距离保持为入射光波长1/8的奇数倍,从而提高输出线性度,改善灵敏度,增大量程.

室外移动机器人的遥控系统由移动指挥站、移动机器人站、无线通信系统组成.在临场感遥控系统中,需要将移动机器人站摄像头得到的图像经过发射机和天线传送给移动指挥站.为了使得图像的接收效果更好,使用定向天线增强天线增益.定向天线只有在某一个方向上增益最强,定向发送天线固定在该云台上,根据位置和角度信息控制云台转动使得接收天线始终对准目标点.为了增强定向天线的接收效果,设计了自动对中天线云台系统和遥控器.

电液压力伺服阀一般采用阀芯压力反馈或电反馈的反馈形式。根据喷嘴挡板式力反馈式电液流量伺服阀的特点,通过加大负重叠量,设计了使用反馈杆将阀芯位置力反馈至挡板的电液压力伺服阀。理论分析及仿真结果表明其输出压力与输入电信号呈线性关系,且负重叠越大,线性区间越大,在此基础上进行了试验验证,试验结果与仿真结果基本一致。力反馈式电液压力伺服阀动态特性高、工艺性好、滑阀级内漏可接受。可以作为电液压力伺服阀使用。

电液伺服阀作为伺服机构的一个重要元件,决定着伺服机构的特性,影响整个飞行器的工作性能与可靠性。本文针对双喷嘴挡板式力反馈电液伺服阀,进行可靠性设计与分析,建立可靠性模型,并对其可靠性进行预测。

为了适应10kV配电线路带电作业的要求，研制了一种能够最大限度地满足现场作业环境要求的主从式力反馈液压机械臂系统，包括机械臂本体、力反馈主手、手持终端、主手控制器、液压伺服驱动器和液压供油系统。采用位置、力双向伺服控制方式，主从手是同型结构，能提高操作的灵活性、工作效率和安全性，避免对机械臂和周围环境的损害。在10kV配电线路上进行试验，证明了所设计的体系结构的合理性。

开发了一种用于遥操作双向伺服系统力反馈工作的液压二自由度力反馈操纵杆．该操纵杆采用PID控制器控制的电液伺服系统进行驱动，可以有效地解决一般电机型力反馈操纵杆在刚度和响应速度方面不足的问题．介绍了系统的软硬件构成，并通过对系统运动性能的分析，设计了用于该系统的力反射型力反馈算法，最后通过实验验证了该算法的有效性．实验证明，该操纵杆具有较好的力反馈操作特性，能够满足遥操作系统力反馈工作的需要．