为实现远程操作和虚拟现实系统的7自由度臂式触觉界面[外文翻译].rar

附件C：译文

1998年10月在加拿大卑斯省维多利亚市举
行的电气和电子工程师协会关于用智能机器
人及其开放系统轧制工字钢国际会议的会议
记录

为实现远程操作和虚拟现实系统的7自由度臂式触觉界面

Akito NAKAI, Toshiyuki OHASHI and Hideki HASHIMOTO
日本东京大学工业科学研究学院
7-22-1六本木区, Minato-ku,东京 106-8558，日本.
电子邮件：{nakai, ohashi, hideki}@vss.iis.u-tokyo.ac.jp


摘要

本文提出了一种通过力反馈附加到机械臂上的新型的人机交互界面，我们把这个系统命名为传感机械臂。该传感机械臂可以用作与虚拟环境进行交互式通信的接口和远程操作系统中的灵活的操作手。它和人类的手臂一样，有七个自由度。每个关节的运动角度和力矩都可以被测量出来。此外，在这个系统中，力反馈可以在类似人的各个关节中得以实现。为了测量出与人类手臂相似的力，一种新型的力传感系统被提议用于该传感机械臂系统中。这种传感机械臂系统的结构和实验结果如下所示。

1 引言
当人和机器之间要交流时，人机界面总是起着十分重要的作用。键盘，显示器，鼠标或操纵杆都是用于人机界面中最典型和最受青睐的设备。它们虽然简单，易于操作使用，但它们也需要在使用上欠友善的语言或动作，如计算机指令或键盘输入以操控一部人机系统。这将给操作者带来很多不便和麻烦。操作者不得不去熟悉这些简单容易的人机界面装置来操作人机系统。然而，最近计算机技术的飞速发展已为一个令人振奋和具有挑战性的研究领域，即所谓的虚拟现实（VR）或人工现实（AR）开辟了一扇新的大门。在虚拟现实这个研究领域里，有很多新型的人机界面已被开发出来。在这些新型的界面中，有一些界面如头戴显示（HMD）,或数据手套，都是人性化的人机交互界面。在使用过程中，操作者可以在虚拟环境中用自然动作或语言进行交流，这样计算机世界就更加接近我们的真实世界了。