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基于电致振动效应的大面积多模态触觉再现系统 预览
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作者 孙浩浩 +2 位作者 陈晓丽 钱煌 黄晓梅 《机械制造与自动化》 2019年第1期168-171,共4页
因大面积、多模态(力触觉、视觉等)融合的触觉再现终端具有较高的沉浸感和交互真实感,已成为该领域研究热点。基于高压驱动源、ITO导电层、绝缘膜等产生的电致振动效应,结合光学手指位置检测模块以及LCD显示模块,实现了基于摩擦力控制... 因大面积、多模态(力触觉、视觉等)融合的触觉再现终端具有较高的沉浸感和交互真实感,已成为该领域研究热点。基于高压驱动源、ITO导电层、绝缘膜等产生的电致振动效应,结合光学手指位置检测模块以及LCD显示模块,实现了基于摩擦力控制的触觉再现和视觉再现融合的多模态人机系统。通过手指摩擦力等级区分实验和静态场景虚拟物体纹理感知实验,验证了该触觉再现系统的有效性和真实性。 展开更多
关键词 电致振动效应 触觉再现 手指位置检测 摩擦力控制
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面向电磁式力触觉再现的三维电磁作用力测量系统
2
作者 钱煌 +2 位作者 张珅榕 何敏 黄晓梅 《电子测量技术》 2019年第1期45-48,共4页
基于电磁式的力触觉再现系统中,磁性单元所受电磁力的大小和精度直接决定了力触觉再现的真实感和性能。本文构建了基于微型传感器的三维电磁作用力测量系统,用以验证通过有限元仿真方法得出的磁性单元受力的正确性。以实际绕制的线圈为... 基于电磁式的力触觉再现系统中,磁性单元所受电磁力的大小和精度直接决定了力触觉再现的真实感和性能。本文构建了基于微型传感器的三维电磁作用力测量系统,用以验证通过有限元仿真方法得出的磁性单元受力的正确性。以实际绕制的线圈为实验对象研究了磁性单元受力和其与线圈之间的距离关系,实验数据表明,力测量系统测得的磁性单元受力与有限元仿真结果基本一致。本文研制的三维电磁力测量系统能够验证电磁力有限元仿真模型的正确性,对于促进电磁式力触觉再现的发展具有重要的意义。 展开更多
关键词 力触觉再现 电磁力 有限元仿真 三维力测量
视触觉增强现实技术在上肢康复中的研究进展 预览
3
作者 刘佳 张晶晶 +2 位作者 陈旭 张小瑞 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2018年第5期544-548,共5页
视触觉增强现实是人机交互领域的研究热点,将它应用于上肢康复领域,能增强上肢康复的效果。本文从系统组成、交互方式以及适用对象等方面对现有的几种视触觉增强现实康复系统进行对比分析。
关键词 脑卒中 视触觉增强现实 上肢 康复 综述
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基于部分移相网络级联的传输线远端串扰消除技术 预览
4
作者 娄千层 王世山 +2 位作者 高欣欣 张开颜 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第17期3965-3975,共11页
串扰是电气、电子系统内部多导体传输线间的相互电磁干扰,严重时可降低系统的可靠性和安全性,影响系统的正常工作。典型的多导体传输线包括电缆线束和PCB导线等,其远端串扰问题显得尤为突出。针对多导体传输线系统的远端串扰噪声,提出... 串扰是电气、电子系统内部多导体传输线间的相互电磁干扰,严重时可降低系统的可靠性和安全性,影响系统的正常工作。典型的多导体传输线包括电缆线束和PCB导线等,其远端串扰问题显得尤为突出。针对多导体传输线系统的远端串扰噪声,提出了一种在中低频段大幅消除远端串扰的理论及其实现方法,考虑将两段传输线通过一有源网络级联,两段传输线线长比例可调,并且该网络可通过特别设计,以达到传输线远端端口不含其他导线耦合噪声的目的。另外提出一种“部分移相网络”,即对“施扰线”电压进行移相处理而对其余端口不做处理,该网络满足上述串扰消除的要求,并且对于任意传输线系统均存在最优的移相角和线束比例。为了确定最优移相角和最佳线长比例,基于数值计算提出了最优移相角和最佳线长比例的计算流程,并结合两个示例进行了仿真测试与实验测量。研究表明,中低频段最优移相角集中在π附近,且随着频率的升高而增大;最佳线长比例则集中在0.3~0.5之间,两者均与频率有关. 展开更多
关键词 远端串扰 串扰消除 多导体传输线 网络级联
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基于压缩感知的三维荧光成像欠定性问题的研究 被引量:1
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作者 王章立 陈春晓 +1 位作者 李东升 《生物医学工程研究》 2018年第1期66-70,共5页
压缩感知理论的提出,使得小动物三维荧光断层成像中在体肿瘤的稀疏重建成为可能。然而,小动物三维荧光逆向重建过程中系数矩阵的列向量具有高度的相干性,导致了正则化问题不能得到最稀疏的解。本研究提出了基于QR分解的系数矩阵正交变... 压缩感知理论的提出,使得小动物三维荧光断层成像中在体肿瘤的稀疏重建成为可能。然而,小动物三维荧光逆向重建过程中系数矩阵的列向量具有高度的相干性,导致了正则化问题不能得到最稀疏的解。本研究提出了基于QR分解的系数矩阵正交变换方法,以降低系数矩阵列向量的高度相干性,并通过求解L1/2正则化问题逆向重建小动物体内光源大小和位置。数值仿真和活体小鼠实验表明,该方法能够有效的降低逆向重建过程中的欠定性,提高肿瘤源重建精度。 展开更多
关键词 欠定性 压缩感知 QR分解 L1正则化 L1/2正则化 稀疏重建
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柔软物体力触觉形变模型验证系统 预览
6
作者 孙浩浩 +1 位作者 万文章 陈晓丽 《国防科技大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期60-64,共5页
为了验证柔性物体力-形变模型的合理性,构建了基于CC2531芯片的无线数据收发平台、力传感器测量平台和FALCON手控器位移测量平台的力-形变模型验证系统。以新鲜猪肝脏为实验对象,研究了弹性形变实验和穿刺实验的作用力与位移之间的关系... 为了验证柔性物体力-形变模型的合理性,构建了基于CC2531芯片的无线数据收发平台、力传感器测量平台和FALCON手控器位移测量平台的力-形变模型验证系统。以新鲜猪肝脏为实验对象,研究了弹性形变实验和穿刺实验的作用力与位移之间的关系;以力-形变测量数据为基础,进行了参数验证校调。仿真实验结果表明:模型中力-形变特性与实际测量值保持一致。该系统能广泛应用于柔性物体力-形变模型验证,对于促进力触觉虚拟医学仿真系统的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 力触觉再现 作用力测量 无线通信 柔性物体形变模型 模型验证
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移动增强现实跟踪注册技术概述 预览 被引量:1
7
作者 刘佳 王强 +1 位作者 张小瑞 《南京信息工程大学学报:自然科学版》 CAS 2018年第2期203-212,共10页
随着移动设备软硬件性能的不断提高,将增强现实技术与移动终端相结合已成为国内外研究的热点问题.三维跟踪注册技术是移动增强现实中的关键技术之一.文中综述了移动增强现实中的三类跟踪注册方法:基于传感器、基于机器视觉和基于混合... 随着移动设备软硬件性能的不断提高,将增强现实技术与移动终端相结合已成为国内外研究的热点问题.三维跟踪注册技术是移动增强现实中的关键技术之一.文中综述了移动增强现实中的三类跟踪注册方法:基于传感器、基于机器视觉和基于混合的跟踪注册,并对各方法的特点进行了详细的探讨和比较.最后对移动增强现实跟踪注册技术进行了总结与展望. 展开更多
关键词 移动增强现实 跟踪注册 移动设备
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基于MCS-51和ARM的通用嵌入式综合实验系统 预览 被引量:1
8
作者 黄晓梅 +1 位作者 周翟和 林雅洁 《中国现代教育装备》 2017年第15期5-7,共3页
MCS-51单片机在高等院校相应课程中具有重要的传统地位,而嵌入式系统采用32位ARM微控制器已经发展成为主流。设计实现了既能兼容MCS-51单片机又能兼容32位ARM微控制器的通用嵌入式综合实验系统,并提供了丰富的功能模块。基于这一综合实... MCS-51单片机在高等院校相应课程中具有重要的传统地位,而嵌入式系统采用32位ARM微控制器已经发展成为主流。设计实现了既能兼容MCS-51单片机又能兼容32位ARM微控制器的通用嵌入式综合实验系统,并提供了丰富的功能模块。基于这一综合实验系统,提出了在单片机原理及应用等嵌入式系统课程教学中,以MCS-51单片机内容为基础、ARM微控制器内容为提升的分层次教学模式,从而全方位提高学生嵌入式技术开发和应用能力。 展开更多
关键词 MCS-51单片机 ARM微控制器 分层次教学 核心板 多功能扩展底板
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一种手持可遮挡的增强现实彩色标志 预览
9
作者 刘佳 梅建辉 +1 位作者 张小瑞 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第9期2843-2848,共6页
基于标志的跟踪注册技术是当前增强现实系统中最成熟和最接近实际应用的注册技术。该注册技术是将一些已知空间相对位置的人工标志放置在需要注册的真实场景中,利用摄像机跟踪识别标志。以手部康复训练为背景,提出了一种特殊的近景手... 基于标志的跟踪注册技术是当前增强现实系统中最成熟和最接近实际应用的注册技术。该注册技术是将一些已知空间相对位置的人工标志放置在需要注册的真实场景中,利用摄像机跟踪识别标志。以手部康复训练为背景,提出了一种特殊的近景手持彩色标志及其识别方法。标志采用海明码编码技术编/解码,不仅扩充了标志的编码量,还能够利用海明码的奇偶校验方法解决由于手部无意遮挡引起的跟踪注册失败问题。实验结果表明,该彩色标志在多种环境下都能够实现稳定注册,具有一定的鲁棒性。为验证彩色标志的实用性,提出一个基于手部运动的增强现实桌面击球游戏,拥有较好的注册效果。彩色标志的提出将有助于增强现实手部康复训练项目的研究。 展开更多
关键词 手部康复 手持 彩色标志 遮挡 跟踪注册
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面向自然人机交互的力触觉再现方法综述 预览 被引量:2
10
作者 陈晓丽 +1 位作者 孙浩浩 赵丽萍 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期2391-2399,共9页
力触觉再现技术借助力触觉人机接口设备,提供了操作者与虚拟环境之间的力触觉交互,使得操作者能够主动地触摸、感知和操纵虚拟物体,从而有效增强了虚拟现实等系统的真实感和沉浸感,进一步拓展了虚拟现实等技术的应用领域。传统的穿戴式... 力触觉再现技术借助力触觉人机接口设备,提供了操作者与虚拟环境之间的力触觉交互,使得操作者能够主动地触摸、感知和操纵虚拟物体,从而有效增强了虚拟现实等系统的真实感和沉浸感,进一步拓展了虚拟现实等技术的应用领域。传统的穿戴式、力反馈操纵杆式力触觉再现设备在便携性、操作空间等方面存在局限性,随着计算机技术与消费电子的快速发展,面向自然交互的力触觉再现方法受到广泛的关注。评述了传统的穿戴式、力反馈操纵杆式力触觉再现设备后,重点阐述了非固定式和非接触式的两类面向自然交互的力触觉再现方法。在对比分析不同的力触觉再现方法之间的差异后,探讨了面向自然交互的力触觉再现方法的未来发展方向。 展开更多
关键词 力触觉再现 自然交互 非固定式 非接触式
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宽幅度摩擦力控制触觉再现系统 预览
11
作者 李沅泽 +3 位作者 胡叙胜 赵丽萍 陈思凡 马露 《计算机与现代化》 2016年第9期45-48,共4页
触觉再现能够表达虚拟物体的表面特征,提高虚拟现实系统的真实感,因而成为人机交互领域内的研究重点。本文将空气压膜效应与电磁激励相结合,提出一种新颖的摩擦力控制触觉再现方法,并研制一种宽幅度摩擦力控制触觉再现系统,其中电磁激... 触觉再现能够表达虚拟物体的表面特征,提高虚拟现实系统的真实感,因而成为人机交互领域内的研究重点。本文将空气压膜效应与电磁激励相结合,提出一种新颖的摩擦力控制触觉再现方法,并研制一种宽幅度摩擦力控制触觉再现系统,其中电磁激励用于增加摩擦力控制范围。经过一系列触觉感知实验验证了本系统的有效性,实验结果表明本文提出的方法相对于传统的摩擦力控制方法可以实现更宽泛的摩擦力系数控制。 展开更多
关键词 空气压膜效应 电磁激励 触觉再现 摩擦力控制 虚拟现实
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非相似三余度飞控计算机设计和可靠性分析 预览 被引量:2
12
作者 殷斌 陶想林 《测控技术》 CSCD 2015年第5期53-56,60共5页
飞控计算机的可靠性直接影响到飞机的生存能力。为避免飞控计算机产生共性故障,增强飞控计算机系统的安全性和稳定性,研究了非相似三余度飞控计算机系统结构,应用广义随机Petri网建立该系统的故障模型,利用马尔可夫链来计算和分析该系... 飞控计算机的可靠性直接影响到飞机的生存能力。为避免飞控计算机产生共性故障,增强飞控计算机系统的安全性和稳定性,研究了非相似三余度飞控计算机系统结构,应用广义随机Petri网建立该系统的故障模型,利用马尔可夫链来计算和分析该系统的可靠性,并与非相似双余度飞控计算机的可靠性进行比较,通过结果分析来验证该研究方案的可行性。 展开更多
关键词 飞控计算机 非相似余度 广义随机PETRI网 可靠性
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Kinect在“计算机实践”课程教学中的应用研究
13
作者 万晓冬 +2 位作者 孔德明 储剑波 陈燕 《软件导刊》 2015年第9期197-199,共3页
针对“计算机实践”课程教学内容和实践性强的特点,阐明Kinect应用系统和课程内容(数据结构、操作系统、软件工程等)的紧密相关性。基于南京航空航天大学自动化学院近几年教学实践,提出将基于Kinect实验项目应用于“计算机实践”课程... 针对“计算机实践”课程教学内容和实践性强的特点,阐明Kinect应用系统和课程内容(数据结构、操作系统、软件工程等)的紧密相关性。基于南京航空航天大学自动化学院近几年教学实践,提出将基于Kinect实验项目应用于“计算机实践”课程教学中。实践证明,引入Kinect应用系统实验项目,能有效培养和提高学生的实践能力、创新能力、自学能力和团队协作能力等,取得较好教学效果。 展开更多
关键词 计算机实践 Kinect应用系统 人机交互 数据结构 操作系统 软件工程
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基于摩擦力控制的触觉再现系统研究 预览 被引量:2
14
作者 马露 《计算机技术与发展》 2015年第1期62-65,共4页
作为新兴的人机交互技术,触觉再现技术能够再现虚拟物体的表面特性,提高虚拟现实系统的真实性。在目前现有的触觉再现技术中,基于摩擦力控制的触觉再现技术能够实现连续的、精细的纹理触觉再现,已成为触觉再现领域的一个研究热点。... 作为新兴的人机交互技术,触觉再现技术能够再现虚拟物体的表面特性,提高虚拟现实系统的真实性。在目前现有的触觉再现技术中,基于摩擦力控制的触觉再现技术能够实现连续的、精细的纹理触觉再现,已成为触觉再现领域的一个研究热点。因此,设计一套基于摩擦力控制的触觉再现系统就显得尤为重要。基于此,文中利用空气压膜效应原理,设计了一套基于摩擦力控制的触觉再现系统,该系统能够实现虚拟纹理的触觉输出。文中首先描述了空气压膜效应的产生机理,然后详细讲述了该触觉再现系统的整体构成,最后,通过一系列的触觉感知实验验证了该系统的有效性。 展开更多
关键词 触觉再现 空气压膜效应 摩擦力控制 虚拟现实
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基于Kinect的手势跟踪概述 预览 被引量:7
15
作者 刘佳 郑勇 +2 位作者 张小瑞 偰冬慧 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第7期1921-1925,共5页
综述了当前基于Kinect手势跟踪的几种代表性方法:基于轮廓和特征匹配运动目标跟踪算法、均值漂移跟踪算法、连续自适应均值漂移跟踪算法、卡尔曼滤波跟踪算法以及粒子滤波跟踪算法,分析其特点及相互关系,详细探讨了各方法的优缺点。最... 综述了当前基于Kinect手势跟踪的几种代表性方法:基于轮廓和特征匹配运动目标跟踪算法、均值漂移跟踪算法、连续自适应均值漂移跟踪算法、卡尔曼滤波跟踪算法以及粒子滤波跟踪算法,分析其特点及相互关系,详细探讨了各方法的优缺点。最后对手势跟踪发展趋势作出了展望。 展开更多
关键词 KINECT 人机交互 手势跟踪 匹配搜索 粒子采样
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增强现实技术在人手功能康复中的研究进展 预览 被引量:4
16
作者 刘佳 偰冬慧 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2014年第2期159-163,共5页
增强现实技术在人手功能康复领域具有很大的临床应用潜力。本文分析了增强现实技术在人手功能康复中应用的原理、结构和难点,介绍8种有代表性的系统,在此基础上对各自的优缺点进行比较,并对增强现实技术在人手功能康复领域应用的发... 增强现实技术在人手功能康复领域具有很大的临床应用潜力。本文分析了增强现实技术在人手功能康复中应用的原理、结构和难点,介绍8种有代表性的系统,在此基础上对各自的优缺点进行比较,并对增强现实技术在人手功能康复领域应用的发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 增强现实 康复 手功能 综述
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基于电致振动效应的触觉再现系统的设计与实现 预览 被引量:1
17
作者 陈思凡 《计算机与现代化》 2014年第4期211-214,共4页
触觉再现能够再现虚拟物体的表面纹理,在医学、军工、教育、娱乐等领域有重要的研究意义。本文研制一种基于电致振动效应的触觉再现系统,该系统通过增加手指和触觉面板之间的静电吸引力,进而增加手指和触觉面板之间的摩擦力,能够实... 触觉再现能够再现虚拟物体的表面纹理,在医学、军工、教育、娱乐等领域有重要的研究意义。本文研制一种基于电致振动效应的触觉再现系统,该系统通过增加手指和触觉面板之间的静电吸引力,进而增加手指和触觉面板之间的摩擦力,能够实现更为细致灵活的触觉再现。 展开更多
关键词 电致振动效应 触觉再现 静电力 摩擦力 虚拟现实
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基于PowerPC和X86的二余度非相似飞控计算机系统设计与实现 预览 被引量:1
18
作者 陶想林 殷斌 《现代电子技术》 2014年第20期91-94,共4页
为了抑制共模故障和提高飞控计算机系统的可靠性,设计实现了一种二余度非相似的飞控计算机原型系统。首先,给出了该系统的硬件结构和原理,硬件结构包括基于PowerPC和X86处理器构成的主副通道、用于交叉通信的双口RAM、基于FPGA的仲... 为了抑制共模故障和提高飞控计算机系统的可靠性,设计实现了一种二余度非相似的飞控计算机原型系统。首先,给出了该系统的硬件结构和原理,硬件结构包括基于PowerPC和X86处理器构成的主副通道、用于交叉通信的双口RAM、基于FPGA的仲裁模块等部分;其次,系统中的余度控制软件部分主要给出了任务同步和仲裁处理软件模块的软件实现流程图,这是非相似余度的关键问题;最后,在实现实物系统的基础上,开展了一系列的仿真实验,验证了该设计系统的可行性。 展开更多
关键词 非相似余度 飞控计算机 POWERPC处理器 X86处理器
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非相似余度飞控计算机设计及可靠性分析 预览 被引量:6
19
作者 周小超 《计算机与现代化》 2013年第5期135-137,共3页
余度容错技术是随着计算机系统可靠性的需求而产生和发展的。为了避免共性故障的产生,实现飞控计算机系统各性能指标,研究非相似双余度飞控计算机系统结构。应用广义随机Petri网建立该飞控计算机系统的模型,利用马尔可夫链来计算和... 余度容错技术是随着计算机系统可靠性的需求而产生和发展的。为了避免共性故障的产生,实现飞控计算机系统各性能指标,研究非相似双余度飞控计算机系统结构。应用广义随机Petri网建立该飞控计算机系统的模型,利用马尔可夫链来计算和分析该系统的可靠性,在分析结果的基础上,提出系统研究方案的可实施性。 展开更多
关键词 飞控计算机 非相似余度 广义随机PETRI网 可靠性
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肝脏三维重建中模型平滑和网格细化方法
20
作者 赵浩 张丹 《电子科技》 2012年第4期 25-27,共3页
针对力触觉再现系统对三维模型真实性和准确性的要求,在基于二维医学图像重构肝脏三维模型的过程中,提出了一种基于B样条拟合曲线的模型平滑方法和基于最邻近点搜索插值的模型网格细化方法。前者是以最初获得的轮廓点为控制顶点,拟合出... 针对力触觉再现系统对三维模型真实性和准确性的要求,在基于二维医学图像重构肝脏三维模型的过程中,提出了一种基于B样条拟合曲线的模型平滑方法和基于最邻近点搜索插值的模型网格细化方法。前者是以最初获得的轮廓点为控制顶点,拟合出平滑的B样条曲线并重新采样,以此实现对模型的平滑操作。后者是在每一次连线构造三角形面片过程中,取两点之间的几何中心作为插值点,以此实现三维网格模型的细化。实验表明,这两种算法能够有效提高肝脏三维模型的重建效果,增强力触觉再现系统的真实性。 展开更多
关键词 力触觉再现 三维重建 模型平滑 B样条 网格细化
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