面向虚拟现实下半身触觉交互的 locomotion 接口设计与开发
机器人学
2025-03-04 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本 work 提出了一种名为ForceBot的下半身触觉交互 locomotion 接口的设计、制造、控制与初步用户数据。它实现了虚拟现实(VR)中的下半身触觉交互，使用户能够在虚拟环境中与各种模拟地形进行交互。系统利用两个平面 gantry 为每只脚提供两自由度及被动脚跟抬升运动。设计时采用动作捕捉数据结合动态仿真，以进行人机工作空间和硬件选型的人体工程学分析。其系统框架采用开源机器人软件，并配合自制的电源输送系统，实现1000 Hz软实时计算速率的EtherCAT通信。该系统集成了阻抗控制器以调节物理人机交互(pHRI)，同时具备生成步行运动并模拟虚拟地形的步行算法。通过三项测量评估用户输入力与输出pHRI运动之间的关系，整体而言，该平台以平面 gantry 实现VR地形交互，拥有广泛工作空间、合理紧凑的占地面积，并展现出初步的用户数据。
引用
@article{arxiv.2503.01271,
title = {Design and Development of a Locomotion Interface for Virtual Reality Lower-Body Haptic Interaction},
author = {An-Chi He and Jungsoo Park and Benjamin Beiter and Bhaben Kalita and Alexander Leonessa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01271},
year = {2025}
}