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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟现实,特别地,涉及将机械夹爪的触觉反馈到人手上的基于vrar的机械夹爪触觉感知;具体而言,涉及一种基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法及系统。
技术介绍
1、虚拟现实(vr)和增强现实(ar)技术已经广泛应用于多个领域,包括游戏、教育、医疗保健、军事和企业等。这些vr和ar技术的应用提供了引人入胜的沉浸式体验,使用户能够与虚拟世界进行互动。
2、然而,现阶段在使用vrar设备远程或者近距离控制机器人设备时,使用者不能感知机器人所在的物理环境;机器人设备通过机械夹爪装置夹取物体时,使用者获取不到机器人设备的实时作业反馈,容易造成作业失误,降低了控制效率,严重的甚至产生安全事故。
技术实现思路
1、鉴于此,本专利技术的目的在于提出一种基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法及系统,通过设置不同的传感器实现不同的感知反馈,将机械夹爪的触觉反馈到使用者手上,使得使用者能够感受到机械夹爪的触觉,使用vrar设备远程或者近距离控制机器人时,能够更好地感知机器人所在的物理环境,获取机器人设备的实时作业反馈,实现使用者与机器人设备之间的感同深受,从而避免出现作业失误和安全事故,提高机器人设备的控制效率。
2、本专利技术提供一种基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法,包括以下步骤:
3、s1、选择具有角度回读功能的舵机,构建具有指令控制和角度反馈功能的机械夹爪装置;
4、具体地,根据使用者需求选择合适的支持角度回读功能的电动舵机,设计机械夹爪结构
5、s2、根据实际需求及使用者喜好,将机械夹爪的行为动作与vr/ar设备的手柄行为动作相互映射;
6、优选地,通过使用vr/ar应用开发软件,将机械夹爪的张开与闭合控制与vr/ar设备的手柄按键相互映射;
7、s3、获取vr/ar设备的手柄行为动作以及机械夹爪传输到vr/ar应用的实时角度,根据所述手柄行为动作与所述实时角度,判断机械夹爪装置是否已经夹取物体,并判断机械夹爪的夹取力度;
8、在vr/ar设备的手柄控制机械夹爪的开合过程中,由于机械夹爪装置的控制舵机支持角度回读功能,因此机械夹爪装置会将实时的角度返回给对应的vr/ar应用;
9、s4、根据机械夹爪装置是否夹取物体以及夹取力度,控制vr/ar设备的手柄对应产生不同程度的震动反馈,实现机械夹爪触觉感知反馈到人手的触觉感知。
10、具体地,当机械夹爪装置夹取物体时,通过计算获得当前机械夹爪的夹取力度,根据夹取力度的不同,控制vr/ar设备的手柄产生不同的震动力度,实现机械夹爪的触觉映射到人手的触觉。
11、进一步地,所述s2步骤的将机械夹爪的行为动作与vr/ar设备的手柄行为动作相互映射的方法包括:
12、通过获取vr/ar手柄的按键的按压力度,将手柄按键完全按下时的按压力度设为1,将手柄按键没有按压时的按压力度设为0,将0至1对应为机械夹爪装置的舵机旋转角度,进一步将所述舵机旋转角度通过机械装置转化为机械夹爪的开合力度。
13、进一步地,所述s3步骤的获取vr/ar设备的手柄行为动作以及机械夹爪传输到vr/ar应用的实时角度的方法包括:
14、通过vr/ar设备的手柄按键的按压力度控制机械夹爪的开合,当按键完全按压时,对应于机械夹爪装置的完全张开;没有按压时,对应于机械夹爪装置的完全闭合;或者,当按键完全按压时,对应于机械夹爪装置的完全闭合;没有按压时,对应于机械夹爪装置的完全张开。
15、按压力度与舵机旋转角度以及机械夹爪装置的开合力度可以成正比也可以非正比。
16、进一步地,所述s3步骤的判断机械夹爪装置是否已经夹取物体的方法包括:
17、当vr/ar手柄的按键的按压力度不断增加或者不断减小,而返回的机械夹爪的实时角度不再变化,即认为机械夹爪已经夹取了物体。
18、进一步地,所述s3步骤的判断机械夹爪的夹取力度的方法包括:
19、当机械夹爪装置夹取了物体时,根据当前机械夹爪的实时角度与当前按键的输入角度的差值,判断机械夹爪夹取的力度。
20、本专利技术还提供一种基于vrar的机械夹爪触觉反馈系统,执行如上述所述的基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法,包括:
21、构建机械夹爪装置模块:用于选择具有角度回读功能的舵机,构建具有指令控制和角度反馈功能的机械夹爪装置;
22、动作映射模块:用于根据实际需求及使用者喜好,将机械夹爪的行为动作与vr/ar设备的手柄行为动作相互映射;
23、夹取判断模块:用于获取vr/ar设备的手柄行为动作以及机械夹爪传输到vr/ar应用的实时角度,根据所述手柄行为动作与所述实时角度,判断机械夹爪装置是否已经夹取物体,并判断机械夹爪的夹取力度;
24、触觉感知反馈模块:用于根据机械夹爪装置是否夹取物体以及夹取力度,控制vr/ar设备的手柄对应产生不同程度的震动反馈,实现机械夹爪触觉感知反馈到人手的触觉感知。
25、本专利技术的将机械夹爪触觉反馈到使用者手上的技术,在各种领域都有广泛的应用前景,例如在紧急救援、教育培训、特殊场景工作等方面,不仅提高了操作人员的信息感知能力和信息获取量,还为未来vrar设备的发展和应用提供了有力支持。
26、本专利技术还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现如上述所述的基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法的步骤。
27、本专利技术还提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法的步骤。
28、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:
29、本专利技术提供的基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法及系统通过设置不同的传感器实现不同的感知反馈,将机械夹爪的触觉反馈到使用者手上,使得使用者能够感受到机械夹爪的触觉,使用vrar设备远程或者近距离控制机器人时,能够更好地感知机器人所在的物理环境,获取机器人设备的实时作业反馈,实现了使用者与机器人设备之间的感同深受,从而避免了出现作业失误和安全事故,有效提高了机器人设备的控制效率。
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1.一种基于VRAR的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于VRAR的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,所述S2步骤的将机械夹爪的行为动作与VR/AR设备的手柄行为动作相互映射的方法包括:
3.根据权利要求1所述的基于VRAR的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,所述S3步骤的获取VR/AR设备的手柄行为动作以及机械夹爪传输到VR/AR应用的实时角度的方法包括:
4.根据权利要求1所述的基于VRAR的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,所述S3步骤的判断机械夹爪装置是否已经夹取物体的方法包括:
5.根据权利要求1所述的基于VRAR的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,所述S3步骤的判断机械夹爪的夹取力度的方法包括:
6.一种基于VRAR的机械夹爪触觉反馈系统,执行如权利要求1-5任一项所述的基于VRAR的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,包括:
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的基于VRAR的机械
8.一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任一项所述的基于VRAR的机械夹爪触觉反馈方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,所述s2步骤的将机械夹爪的行为动作与vr/ar设备的手柄行为动作相互映射的方法包括:
3.根据权利要求1所述的基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,所述s3步骤的获取vr/ar设备的手柄行为动作以及机械夹爪传输到vr/ar应用的实时角度的方法包括:
4.根据权利要求1所述的基于vrar的机械夹爪触觉反馈方法,其特征在于,所述s3步骤的判断机械夹爪装置是否已经夹取物体的方法包括:
5.根据权利要求1所述的基于vrar的...
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