硬件设备
多种力反馈设备型号:
1.Haption Virtuose 6D:能在 6 个自由度(x、y、z 轴 3 个平移和 3 个旋转)上提供精确的力反馈,工作空间相当于一条人体手臂的活动范围,最大力度和旋转扭矩分别高达 35N 和 3Nm,可模拟重物操作和对大型虚拟对象的双手处理任务,还具备精确的静态补偿、模块化末端效应器及程控开关等特性,保障核工业等危险环境遥操作的安全性和准确性。
2.Haption Virtuose Desktop:由三个平行安装在一个筒状手柄的铰接支段组成,可提供 6 个自由度,并在所有 6 个自由度上提供力反馈,适用于桌面级的遥操作场景,例如小型的工业设计验证、科研实验等,提供了 6 个主动自由度,即对平移和旋转进行力反馈,手柄由 3 个按钮组成,其中 2 个可编程。
符合人体工程学的设计:手柄等操作部件的设计符合人体工程学,长时间操作也能保证一定的舒适性,降低操作人员的疲劳度。
软件系统
力反馈控制算法:
1.精确模拟力学反馈:可以实时计算并传输虚拟环境中物体之间的作用力和反作用力,如当操作虚拟机械臂抓取物体时,能模拟出物体的重量、惯性以及与其他物体接触时的摩擦力等,让操作人员感觉就像在真实环境中操作一样。
2.考虑多种因素:算法会考虑关节角度、阻抗、导纳、更新率等因素,以确保力反馈的真实性和实时性。例如,根据机械臂关节的角度和运动状态,实时调整反馈力的大小和方向;当机械臂遇到障碍物时,能根据障碍物的材质和硬度等属性,计算出相应的阻力并反馈给操作人员。
通信协议:
1.安全高效的数据传输:采用安全的通信协议,确保主端(操作人员操作端)和从端(机器人或远程设备端)之间的数据传输稳定可靠,防止数据丢失或被篡改,保证遥操作的安全性。
2.支持多种通信方式:包括长短距离有线通信,并且部分解决方案在 2021 年年底推出了无线通信方式,增加了系统的灵活性和可部署性,满足不同场景下的应用需求。
3.多语言图形用户界面:具有直观、易于操作的多语言图形用户界面,方便不同地区和语言背景的操作人员快速上手和使用,降低操作门槛,提高工作效率。
应用领域及功能
工业领域:
1.核工业:在核工业当中,操作员利用遥操作拉长作业距离,降低风险。例如在核电站维护中,操作人员可以通过 Haption 力反馈遥操作设备远程控制机器人进行设备检修、部件更换等工作,实时感受到机器人与设备之间的作用力,避免因操作不当导致设备损坏或辐射泄漏风险。
2.其他工业场景:如在汽车制造中进行装配/拆卸仿真模拟,帮助优化装配流程;在航空航天领域对飞行器进行远程维护和检测等,通过模拟真实的操作环境,为科研人员和技术人员提供直观、真实的力觉反馈,帮助企业评估和优化人机交互设计。
医疗领域:
1.手术模拟与培训:医生可以通过该设备在虚拟环境中进行手术模拟与培训,模拟手术过程中的力觉反馈,使医生能够感受到切割、缝合等操作的力度变化,从而在实际手术中更加精准地操作,提高手术成功率。
2.康复治疗与训练:帮助患者感受康复训练中的力量变化,根据患者的具体情况定制个性化的康复训练方案,通过模拟真实世界中的运动场景,进行肌肉力量、平衡能力、协调性等方面的恢复性训练。与传统的康复训练相比,更加安全、有效,且更具趣味性,能够激发患者的训练积极性。
关于搜维尔科技
搜维尔科技与Haption总部签署代理合作协议,成为其在中国大陆地区的独家授权代理经销商。搜维尔科技现支持Haption相关产品购买、咨询与售后支持等服务,欢迎垂询。