触觉设备是双向的人机界面,由操作人员使用以主动地与计算机模拟的虚拟环境交互。触觉设备可以是鼠标,方向盘,指腹,机器人手柄,抓手,操纵杆,手套,磁悬浮手腕,甚至移动整个用户身体的运动平台的形式。它可用于模拟具有质量,阻尼,摩擦和刚度属性的环境,或者它可以模拟虚拟工具与其周围虚拟环境交互的机械行为。
CHAI3D提供了一个名为cGenericHapticDevice的组,它实现了一组与大多数常见3D触觉设备通信的方法。可以使用诸如getPosition(),getRotation(),getGripperAngleDeg()之类的方法来读取触觉设备的末端执行器或句柄的位置。可以通过调用getUserSwitch()来读取可选的用户开关或按钮。
可以通过调用setForce(),setForceAndTorque()和setForceAndTorqueAndGripperForce()等方法将力和扭矩发送到触觉设备。
对于触觉设备的每个模型(例如delta.x,omega.x等),CHAI3D实现了一个特定的类(例如cDeltaDevice,cPhantomDevice),它继承自cGenericHapticDevice,并通过调用支持的API的特定命令来实现每个命令。装置。
单位均以IUS(公制)表示。参考设备坐标系指定x轴指向操作者,y轴指向右手侧,z轴指向上方。最后,原点始终位于设备物理工作空间的中心。
如果触觉设备携带手腕或触笔,则其手柄的方向通过使用旋转矩阵来表示。对于三自由度,六自由度和七自由度设备,将在以下图中展示。