具有交互夹持力感觉的主从触感装置

面向血管显微外科手术，研究开发了一套具有交互夹持力感觉的主从触感装置．提出了主操作手的基本设计原则，并应用可操作性基本原理与方法进行机构构型综合，设计了主操作手的夹持力感觉装置；建立了主操作手的多体动力学模型，对运动过程中各关节动态特性进行仿真验证；基于夹持力的数学模型，分析了手指系统在不同模式下夹持力与运动关系．对整套系统进行性能测试与动物实验研究．实验结果表明：主操作手基于可操作性原理的综合构型具有较好的动力学特性，适合医生操作；手指的夹持力与两弹簧的弹力差成正比；该装置能够实现主从操作下的交互夹持力感觉．     

基于高斯处理的触觉显示机器人摩擦力矩的动力学建模方法

通过建立准确的动力学模型可以显著地改善触觉显示机器人的控制性能.但由于其关节处的非线性动态摩擦特性,传统建模方法精度较低.针对此问题,采用高斯处理算法,准确建立了高度非线性的触觉显示机器人摩擦力矩动力学模型.单自由度的触觉显示机器人实验结果表明,其精度得到显著提高.     

图形交互式控制系统设计工具CTRLCAD的开发

利用MATLAB语言的界面设计功能及其提供的控制系统工具箱，开发了图形交互式控制系统设计工具CTRLCAD。它与经典控制系统提供一个界面友好的计算机辅助设计环境。使用该工具不需要任何编程，用户就可方便地完成经典控制系统的设计工作。它使经典控制系统的设计变得更加简便、直观，给经典控制系统的设计带来更高的效率和更好的质量。     

基于ARM/DSP嵌入式系统ARM模块软件设计

ARM/DSP平台是采用ARM7和DSP双CPU构建的嵌入式系统开发平台.ARM模块部分是其一个重要的组成部分.在系统中ARM模块主要负责系统控制部分,由于ARM的接口丰富,因而其接口电路驱动软件设计复杂,详细介绍了嵌入式系统中ARM模块硬件接口驱动软件程序的设计.     

任务-结构-迭代融合的挖掘机操作界面设计方法

为改善矿用挖掘机操作员的作业体验和操作界面设计不合理现状，提出了一种任务-结构-迭代融合的挖掘机操作界面设计方法.采用问卷调查、实地考察和文献资料分析等方法掌握操作员在作业中对环境和信息的感知接收情况，分析操作界面存在的问题，得出所需的设计点.采用结构分解法分析原操作界面的布局，建立了各模块与设计点之间的映射关系，分别确立控制台、控制面板、控制元件等主要模块的设计方法，并引入遮光设计和防误操作设计;采用人机工程学软件Jack迭代评价矿用挖掘机操作界面的可视性、可达性和舒适性.结果表明，应用任务-结构-迭代融合法设计的操作界面更加合理.     

Humans integrate visual and haptic information in a statistically optimal fashion.

When a person looks at an object while exploring it with their hand, vision and touch both provide information for estimating the properties of the object. Vision frequently dominates the integrated visual-haptic percept, for example when judging size, shape or position, but in some circumstances the percept is clearly affected by haptics. Here we propose that a general principle, which minimizes variance in the final estimate, determines the degree to which vision or haptics dominates. This principle is realized by using maximum-likelihood estimation to combine the inputs. To investigate cue combination quantitatively, we first measured the variances associated with visual and haptic estimation of height. We then used these measurements to construct a maximum-likelihood integrator. This model behaved very similarly to humans in a visual-haptic task. Thus, the nervous system seems to combine visual and haptic information in a fashion that is similar to a maximum-likelihood integrator. Visual dominance occurs when the variance associated with visual estimation is lower than that associated with haptic estimation.     

线绳式力觉交互机构工作空间分析

介绍了一种线绳式力交互机构及其工作原理,针对机构工作空间计算,提出了两种受最大拉力条件制约的分析方法,通过计算给出了所设计的3自由度力觉交互设备的多级力觉空间.计算结果表明,力觉交互设备的级别越高,力觉空间范围越小;电机拉力或间距越大,同一级别力觉空间范围越大.     

核电设计接口

接口管理在核电工程设计是一个重要管理手段。本文介绍了在核电建设中的核电设计接口和核电现有的接口管理模式,并阐述了在核电建设过程中接口管理的好处。     

某药厂组态控制设计

设计了基于力控组态软件和PLC的某药厂组态控制系统,利用力控组态软件强大的人机界面接口功能和PLC控制的稳定性,开发了一个界面直观,功能齐全的监控系统。具有自动化程度高、运行稳定、性能可靠、维护方便等特点,在药厂生产中应用将会创造较好的经济效益。     

ActiveX技术在分布式监控系统中的应用

对于复杂的分布式监控系统,应用ActiveX技术设计设备控件,封装设备属性和动作,容易实现监控系统界面上众多设备的状态更新和用户控制,系统易于扩展,而且可大大提高系统界面的设计效率。     

基于MSP430单片机的交流充电桩设计

电动汽车充电桩是一种专为电动汽车动力电池充电的设备。文章介绍了充电桩控制系统组成单元的硬件和软件设计,包括微处理器单元电路的设计、控制系统主程序的设计、人机交互单元的界面软件设计、电能计量单元的接口设计和程序设计。该设计采用MSP430单片机进行控制,采用充电卡刷卡付费,结构简单造价低,可用于电动汽车的慢充动力电池方式,充电桩人机交互接口可显示充电量、费用、充电时间等数据。     

电话控制与监测系统

介绍以单片机为核心、电话机为接口的控制与监测系统的软、硬件设计，该系统具有高度集成、实时控制与监测的功能。     

基于MCGS的洗煤厂蓄水池系统设计

为解决控制室对集水井、蓄水池长距离安全通讯问题,设计了离散控制系统,给出监控组态系统(MCGS:Monitor and Control Generated System)的属性接口、方法接口、采集程序界面设置、电流/功率采集程序设计方法及硬件拓扑。该系统上位机采用性价极佳的研华工业控制机(IPC-610H),下位机为标准控制系列模块ADAM-4000,以PROFIBUS为通信系统,巡检及调节过程控制采用MCGS。利用MCGS设备驱动程序库中与ADAM-4000设备配套的设备驱动程序,只需将属性接口和方法接口相应参数根据实际情况略加修改即可,从而使系统在提高反映敏感度的同时减少了硬件设计的费用及软件开发的工作量。     

基于嵌入式WEB服务器的智能家居远程监控系统

将智能家居、嵌入式系统和WEB服务器三者结合起来,研究并构建了嵌入式WEB服务器,设计了基于嵌入式WEB服务器的家电监控系统方案,使得用户可以方便地在任何能够接入Internet的地方,通过浏览器实现对家电设备的控制。另外,系统还基于Qt用户图形接口设计了一个图形化控制界面,本地也可以通过触摸屏的输入实现对家电设备的控制。因此该方案是一个功能齐全、方便实用的家电远程监控系统。     

基于USB2.0的虚拟仪器设计

介绍了基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现,并运用该数据采集卡组成信号发生/采集设备,成功开发了虚拟示波器、频谱分析仪。借助计算机的强大控制、计算能力,使测试系统可提供面向用户接口、面向总线接口和面向数据处理的虚拟仪器功能。     

脑肌电多设备集成系统的接口硬件设计

脑肌电控制是使用人的脑电和肌电信号对设备进行控制的新型人机控制方式。为了方便其多设备类型集成控制系统的构建,设计了一种兼容多设备控制信号的新型脑肌电控制系统信号接口,详细描述了其3层结构工作原理、不同模式的工作流程以及各功能模块的硬件设计。接口还具备针对误操作的安全保护功能,该功能采用显示反馈和二次确认的方式实现,可以有效优化控制系统的安全性能。     

基于USB总线的多功能车辆总线网卡设计与实现

对多功能车辆总线（MVB）网卡的结构进行分析,运用VHDL语言实现FPGA中的逻辑设计,使用USB总线实现PC机与FPGA之间的高速数据传输,从而实现PC机与MVB网卡的通信.介绍了USB接口部分的硬件电路设计、FPGA的软件设计以及上位机的软件设计.目前,本设计方案已成功应用于某地铁列车通信控制系统.     

三维涡流结构的触觉表达

将虚拟现实的力反馈技术与科学计算可视化技术结合起来，提出了融合虚拟现实中视觉和触觉通道来理解涡流特征的方法．涡流特征的许多属性视觉无法表达，而触觉则是非常理想的手段．用视觉表达涡流特征的几何外形，用触觉来获知涡流的核线位置及其旋转强度，可在一个视图中表达涡流特征．开发了一个触觉可视化原型并介绍了其在工程中的实际应用．     

一种新型的力反馈实现方法

针对虚拟现实和遥操作机器人技术的需要,提出了一种实现力反馈新技术.电流变液是一种智能材料,在电场作用下其流变学特性如粘度能够在几毫秒时间内发生连续可逆的变化.利用电流变液的这种特殊性能,采用类似汽缸和活塞的结构设计了一种力反馈装置,汽缸与活塞分别作为电场的两极,它们之间充满电流变液,当有电场存在时电流变液粘度发生变化,从而阻碍活塞相对汽缸的运动,产生连续可调的阻力.阐述了力反馈装置的设计方法,建立了结构模型和动力学模型,提出了由该装置实现的力反馈数据手套及其控制方法,最后进行虚拟碰撞实验验证了所提出方法的有效性.     

基于工作记忆的雷达管制界面信息编码设计研究

针对空管自动化系统界面设计中存在的信息编码差异性问题,开发了一个雷达管制界面信息仿真平台;利用该平台研究雷达管制系统界面飞机标牌信息的排列结构、信息色和管制界面背景色对管制员工作记忆的影响,为管制界面设计提供依据。实验以任务得分作为绩效评价指标,利用方差分析法对数据进行处理。结果发现:背景色对管制员记忆影响显著,灰色背景优于黑色背景。灰色背景下飞机标牌信息色记忆效率排序为:白色黄色绿色蓝色红色;黑色背景下信息色记忆效率排序为:白色红色蓝色绿色黄色。在雷达管制系统中,推荐方式2作为飞机标牌信息的显示结构。