數據手套在虛擬裝配中的應用
在虛擬裝配的過程中需要進行人機交互,人機交互系統有數據手套和三維跟蹤驅動器組成。
數據手套
數據手套(WISEGLOVE)有可伸縮的彈性纖維制成,可以適合不同大小的手掌,用數據手套對每個指關節都可以通過兩個傳感器采集其彎曲程度的數據,在每兩個手指之間有一個傳感器記錄兩個手指之間的角度,可以很好的區分每根手指的外圍輪廓。手勢的識別問題傳感器有相應的測量范圍,我們將定義傳感器的臨界值,因為有n個傳感器這樣就可以做出2^n 種手勢,將傳感器的輸出數列進行計算皆可以得出相應的手勢。
人機交互裝配過程
在虛擬裝配過程中操作者通過數據手套、跟蹤器以及菜單和對話框與虛擬裝配系統進行交互。虛擬手是操作者的手在虛擬裝配環境中的映射,系統通過數據手套以及三維跟蹤器獲取操作者手的運動以及手指狀態的變化,從而驅動虛擬手。虛擬裝配系統運行時有兩種狀態,即虛擬裝配環境漫游狀態和裝配狀態,這兩種狀態可以互相切換。在系統處于虛擬裝配環境漫游狀態時,虛擬手始終位于視點前方,位置隨視點變化而變化,不受跟蹤器影響,虛擬手的姿態隨數據手套的輸入而變化;系統處于裝配狀態時,虛擬手的位置隨跟蹤器位置變化而變化,其姿態同樣隨數據手套的輸入而變化。在處于裝配狀態時,系統實時檢測虛擬手是否與裝配對象(零部件以及裝配體)發生 碰撞,如果發生碰撞則進一步判斷碰撞的裝配對象是否與當前任務類型相匹配,如果匹配則拾取裝配對象。該裝配對象跟隨虛擬手運動,即該裝配對象的位姿由數據手套以及跟蹤器采集的數據控制。跟蹤器傳感器位置超出測量范圍時,切換到漫游狀態,虛擬手位置不再受跟蹤器控制,此時將跟蹤器傳感器移動到合適位置,然后切換到裝配狀態繼續操作裝配對象。在該虛擬裝配系統中,可以通過4種途徑達到裝配零部件的目的:①對零部件添加位置約束,實現一步到位裝配,適用于結構以及裝配關系相對比較簡單的零部件裝配;②系統對零部件之間存在的裝配特征進行自動識別,在用戶確認識別出的裝配特征后為相應零部件添加裝配關系;③通過人機交互定義裝配約束實現零部件裝配;④完全依靠碰撞檢測實現零部件的定位與裝配,限于碰撞檢測算法的效率,目前此方式還不適用于大規模虛擬裝配。這4種裝配途徑互為補充,同時輔以非模態的動態透明菜單和對話框,在裝配過程中靈活組合運用。聲明:本文來自網絡,版權屬于原作者。
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