力反馈是对现实世界中物理触摸的模拟,而在诸如虚拟现实(VR)的模拟环境中,通过电动运动或阻力进行模拟。触觉反馈类似于强制反馈,它通过触觉为用户提供了反馈。触觉反馈类似移动电话到复杂的VR系统。触觉反馈和力反馈之间的主要区别在于,触觉反馈通常使用很小的力或强度(例如振动),而这些力或强度通常只能通过皮肤表面的神经来感知。力反馈既可以做到这一点,又可以产生足够的力,您还可以感受触觉效果。
力反馈源自1950年代为CF-105开发的技术,这项技术的开发是为了模拟飞行员飞机操控所感受到的触力。
力反馈通过模拟操作将关键触力信息传达给操作员,力反馈技术可用于提高安全性,降低许多行业的风险性例如采矿,机器人和外科手术应用的安全性。在培训环境中,他们可以提高沉浸感的水平并提供更高的真实感和培训价值,在娱乐世界中,通过力反馈可以产生更引人入胜的娱乐体验。
它是如何工作的?
多数力反馈系统利用主动力反馈。这是指通过某种机械输入来限制用户运动的设备。传统的商业解决方案利用通常与高分辨率称重传感器和低反冲齿轮系结合的高压伺服电机来创建全闭环系统。这些系统在机械和电子方面都很复杂,通常需要外部机架安装的控制器。主动系统的另一个更高级的示例是电磁力反馈,该电磁力反馈通过电磁场与用户的运动进行主动交互。
在哪里使用力反馈?
航天
飞行员通过力反馈控制器模拟飞行过程中的控制器模拟不同环境加快了飞行员的培训。
训练
力反馈系统在培训中非常有价值,因为它们可以为学员提供模拟真实情况。在培训计划中使用此技术的一些关键行业包括:
• 医疗–可以结合VR模拟手术。通过模拟组织和骨骼的感觉来完成的。
• 航空航天–模拟培训对航空业至关重要。这些系统使飞行员能够在安全受控的环境中学习。
• 国防–国防工业在力量反馈方面有许多应用,包括飞机控制,武器系统训练和船舶控制。
游戏
游戏行业一直在努力改善游戏的沉浸感。改善沉浸感的方法之一是通过如下所示的力反馈:
• 游戏控制器–典型的控制台控制器以振动形式提供反馈。
• 方向盘–高端方向盘可以模拟道路颠簸以及转弯时承受的力。
• 操纵杆–力反馈操纵杆既可用于训练又可用于游戏,例如,模拟飞机在激进机动过程中承受的力。
机器人与工业
机器人的力反馈是该技术的非常有用的应用。这主要用于由操作员控制的机械臂。它可以帮助操作员判断是否安全。
通过抓具对物体施加太大或太小的力。例如,想象一下尝试用强大的机械臂捡起鸡蛋。没有力反馈,您几乎肯定会每次都破蛋,而应用了力反馈就可以完全避免。这些机械臂用于医疗,工业和深海打捞应用。
结论
随着我们的生活与虚拟世界越来越交织,力反馈为我们的交互方式增添另一种新型体验。我们已经有了视觉和听觉,下一个兴起的领域将会是触觉。force dimension的先进技术提供了与虚拟空间更加自然和流畅的交互。