力触觉增强的虚拟现实工厂系统

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作   者：

徐文彪;  许驰;  史洪岩;  李琳; 

作者机构：

中国科学院沈阳自动化研究所;  沈阳化工大学信息工程学院;  中国科学院网络化控制系统重点实验室; 

关键词：

虚拟工厂;  虚拟现实;  力反馈控制器;  三维视觉;  触觉感知; 

期刊名称：

应用科学学报

i s s n：

0255-8297

年卷期：

2023 年 41 卷 001 期

页   码：

71-79

摘   要：

现有虚拟现实工厂只能依靠头戴式显示器和手柄进行单向的视、听觉虚拟操作,难以进行双向的沉浸式触觉交互.针对此问题,采用力反馈控制器设计了一种力触觉增强的虚拟现实工厂系统.以Unity3D为基础,采用3DMax对工厂内多类型工具和零部件进行三维视觉建模,并通过反射探针、光照探针等组件进行立体化视觉增强.在此基础上,为虚拟空间物体增加刚体、碰撞体、关节等组件,建立虚拟空间的触觉反馈模型,实现了力反馈控制器与虚拟空间物体的实时触觉交互.实验表明:系统可提供重力、摩擦力、恒力等多种力触觉感知,支持对20余种工具、零部件的触摸、抓取等触感操作,能感受模型、轮廓以及质量等物理属性,实现了虚拟工厂中"视触听"多维立体化的沉浸式操作.