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浙江理工大学虚拟现实实验室简介
杨文珍
    杨文珍,男,博士,教授,机械设计及理论专业硕导,控制工程专业硕导,计算机应用技术专业硕导。浙江大学机械设计及理论专业硕士,浙江大学CAD&CG国家重点实验室计算机科学与技术专业博士,浙江大学控制科学与工程流动站博士后出站,美国乔治梅森大学访问学者。
长期致力于人机交互、机器人和虚拟现实领域的研究,在盲文点显器、计算机触觉、计算机嗅觉、灵巧机械手、运动健康等方面,形成了研究特色。
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2015 论文期刊 虚拟手抓持力觉生成算法真实性的评价
时间:2015-03-06 16:01:39    浏览次数:1406        

虚拟手抓持力觉生成算法真实性的评价

中国图象图形学报,2015,20(2):0280-0287.[DOI:10.11834/jig.20150215]

摘  要:目的 虽然许多学者研发了多种虚拟手交互触力觉生成算法,但是如何评价虚拟手交互触力觉生成算法的真实性是一个富有挑战性的新问题,值得深入研究。方法 构建手指抓持力测量平台,设计3种抓持姿态下指尖静力抓持球体实验内容,测得各指尖作用力的实测值;通过虚拟手静力抓持力觉生成算法,求得这3种抓持姿态下各手指作用力的理论值;对实测值进行统计和分析,并与理论值进行对比和讨论;结果 日常抓持经验和实测值是完全相符的,实测值和理论值很接近且偏差均在可接受范围之内。结论 本文实现了一种基于物理的实验方法,评价和分析了虚拟手静力抓持力觉生成算法的真实性,单个手指作用力或多个手指合力的实测值与理论值的偏差均在1% ~ 6%之间,证实此算法可以逼真的生成虚拟手抓持力,可应用于具有力反馈的自然的虚拟手交互。

关键词:虚拟手;力觉算法;真实性;人机交互;虚拟现实

 

Validation the Authenticity of Virtual fingers Grasping Haptic Algorithm

Abstract: Objective This paper carries out to measure the grasp force of human hand static-grasping objects, and evaluates the authenticity of the virtual fingers grasping haptic algorithm. Method We build a human hand grasp force measurement platform, design experimental contents, which include three static-grasping postures to grasp a sphere object. Then, five testers take part in the human hand grasp force measurement experiments. The measured data are analyzed and compared with the calculated values of the virtual fingers grasping haptic algorithm, when the virtual hand grasps objects under the same static-grasping postures as the testers. Result The compared results show that the measured data are very close to the calculated values, and coincide with human daily grasping experiences. Conclusion The main contribution of this paper is that we accomplish a physical evaluation method to validate the authenticity of the virtual fingers grasping haptic algorithm,which can generate realistic grasping force and apply in natural virtual hand interaction with force feedback.

Key words: virtual hand; haptic rendering; authenticity; HCI; virtual reality

http://www.cjig.cn/jig/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20150215


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