一种基于螺旋弹簧形状感知技术的六维信息输入装置设计.pdfVIP

第23卷 第7期 传 感 技 术 学 报 V01．23 No．7 2010年 7月 CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS July2010 DesignoftheDeviceCapturingSix-DimensionInformationofaHelicalSpringDeformation WUYuguang ，LIUQi (SchoolofMechanicalEngineering。HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China) Abstract：A devicecapturingsix—dimensioninformation ofahelicalspringdeformation isdesigned．Thehelical springisfixedonthebaseofthedevice，byapplyingaforceonthet0p0fthespring，andthenthesix—dimension infomr ationofthespring’Sdeformationisobtainedbyanadhocsensingtechnology．Theprincipleofthissensing technoloyg isdescribed，andthecircuitdetectingthestrainofthespringwiresurfaceisdesigned．Finally，anex— perimentalsystem ofthedevicecapturingsix·dimensioninformationisdeveloped，andtheexperimentalresultveri— tiesthefeasibilityofthismethod． Keywords：informationinputdevice；six—dimensioninformation；defomr ationsensing；helicalspring EEACC：7210G ：7220：7230S 一 种基于螺旋弹簧形状感知技术的六维信息输入装置设计米 吴玉光 ，刘 琪 (杭州电子科技大学机械工程学院，杭州 310018) 摘 要：提出一种基于捕捉圆柱螺旋弹簧变形信息的六维信息输入装置。将圆柱螺旋弹簧底端固定，操作者在圆柱螺旋弹 簧的顶端施加力和力矩，使弹簧产生相应的变形，利用圆柱螺旋弹簧形状信息感知技术捕捉操作者的操作意图。介绍了圆柱 螺旋弹簧形状信息感知技术的原理和弹簧簧丝表面的应变的电测电路，研制了六维信息输入装置原型系统，实验结果证明该 装置设计原理正确。 关键词 ：信息输入装置；六维信息；形状感知；螺旋弹簧 中图分类号 ：TH721 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—1699(2010)07—0949—05 六维信息包括沿三个坐标轴方向和绕三个坐标 等 提出一种以并联机构为力敏元件的微型六维 轴的运动信息和力信息，如平移与转角数据、力和力 鼠标的设计与开发工作，并将其用于虚拟 6一SPS 矩数据等。随着计算机应用技术的不断扩展，许多 并联机器人控制系统中，宫金 良等 。。的六维 鼠标 应用软件和仪器设备需要二维以上信息的人机交互 同样采用并联机构作为机械主体，用新型柔性铰 输入操作，具有多维信息的交互输人与控制能力的 链代替传统的运动铰链 ，基于力和力矩控制原理 。 输入设备在 VR、CAD、多媒体和科学计算可视化等 金振林等 提出了一种 以等平台Stewart机构为原 领域 占有重要地位 。人们在三维交互设备研究方面 形的新型机器人灵巧手指六维力传感器。这些设 做了很多有益的探索…，出现了各种三维交互设 备采用声跟踪、光跟踪、电磁跟踪或机械跟踪的原 备，如数据手套、三维 鼠标、力矩球、六维力传感器