仪器仪表学报

作者：李会军，谢桂平，宋爱国，李博维

单位：李会军,东南大学 仪器科学与工程学院南京210096,,谢桂平,东南大学 仪器科学与工程学院南京210096,,宋爱国,东南大学 仪器科学与工程学院南京210096,,李博维,东南大学 仪器科学与工程学院南京210096,

关键词：力触觉交互;稳定性分析;力触觉手柄;虚拟环境

基金：国家重点研发计划(2017YFB1303201)、江苏省“333工程”项目(BRA2018319)、国家自然科学基金（61773265）项目资助

基于力触觉手柄的虚拟环境（VE）力反馈系统在人机交互领域得到广泛应用，稳定性是系统正常工作的前提。首先将力反馈设备、虚拟交互环境以及操作者作为独立模块单独建模，再基于阻抗再现方法建立力反馈交互系统闭环控制模型，并利用赫尔维兹判据推导了系统稳定的条件，利用频率响应函数分析了刚度和阻尼、零阶保持器的信号保持时间间隔以及操作者阻抗对系统稳定性的影响,给出了虚拟刚度、虚拟阻尼以及操作者阻抗等影响因素的临界稳定条件。利用研制的力反馈触觉手柄构建了实验系统并进行了实验研究，针对不同的力反馈频率和不同的阻抗分析了不同条件下的系统稳定性。实验结果证明了理论分析的正确性。

来源：2019年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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