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测控技术
中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所
测控技术

中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所

金钢

月刊

1000-8829

cmct634@163.com

010-65665485、65665486

100022

北京2351信箱《测控技术》杂志社

测控技术/Journal Measurement & Control TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本期刊创刊于1982年，国内外公开发行。重点介绍各种类型传感器、智能化仪器仪表、现场总线技术、计算机数据采集与处理、楼宇自动化技术、多媒体在工业自动化领域的应用、人工智能技术、模糊控制技术、通信技术、仿真与虚拟现实、机电一体化以及工控组态软件等技术开发应用、科研成果推广、使用经验介绍等方面的实用技术性文章以及测控技术知识讲座等。《测控技术》杂志的网站 www.mct.com.cn 于2005年9月开通，登录该网站，作者可以投稿和查稿，读者可以浏览测控行业技术及产品的发展动态，可以在线订阅杂志和征订广告，也可以点击网站的“读者信箱”发布您的要求，在那里我们会及时给您答复。
正式出版
收录年代

    力触觉反馈装置发展概述

    唐子涵喻炜祝佳航宋爱国...
    1-11,28页
    查看更多>>摘要：力触觉反馈技术起源于主从机器人领域,能够给操作者带来真实沉浸的体验,提高操作效率.近年来,随着遥操作、虚拟现实等技术的发展,力触觉反馈装置得到了研究人员的高度关注.首先,简要总结了力触觉反馈技术的发展状况;然后,对现有力触觉反馈装置进行了分类,介绍了近年来力触觉反馈装置的研究情况;最后,针对现有研究,分析和阐述了力触觉反馈装置的发展趋势,并指出了目前存在的问题,对力触觉反馈装置未来所面临的机遇与挑战提出了一些见解.

    力反馈触觉反馈人机交互研究现状

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    基于光学测量的触觉硬度估计研究综述

    杨学文王楠顾嘉阳晋越...
    12-20页
    查看更多>>摘要：对基于光学测量的触觉传感器在柔性目标的硬度估计中的应用和发展方向进行梳理.首先以Shore硬度为例对柔性目标硬度测量的基本原理进行介绍.进一步地,对基于光学测量的触觉传感的基本原理进行分析,并对其在硬度估计中的可行性进行探讨.然后,对基于该类型传感器的硬度估计在不同领域中的应用进行了总结.最后,讨论了基于光学测量的触觉传感器在硬度估计中的发展方向.目前的研究表明,基于光学测量的触觉传感器因其分辨率高、延迟低、感知信息丰富等方面的优势,在柔性目标的硬度估计方面展现出巨大的潜力,然而,在灵巧手操作、医疗诊断等应用层面的研究仍存在较大的发展空间.

    光学测量触觉传感器硬度估计研究综述

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    面向ERT大面积触觉传感的自适应优化成像方法

    郑文栋刘华平孙富春
    21-28页
    查看更多>>摘要：在动态的非结构化环境中,有效地感知物理接触对于智能机器人安全交互至关重要.为了能够检测各种潜在的物理交互,需要在机器人表面部署大面积触觉传感器.目前,现有的大面积触觉传感器主要是通过传感阵列方式实现的,但是大规模部署传感元件在实际应用中存在巨大挑战.电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography,ERT)技术作为一种连续传感方式,有望克服传统触觉传感阵列的一些限制.为此,利用ERT设计了一款新型的大面积触觉传感器.在此基础上,提出了一种基于自适应感兴趣区(Region of Interest,ROI)的图像重构算法,将图像重构限制在交互区域内,以提高传感器的空间分辨率.为了验证提出成像算法的有效性,通过仿真与物理实验对其进行了全面评估.实验验证了该算法可以有效提高触觉传感器在交互区域的空间分辨率,使其具有较高的测量精度.实验结果表明,该传感器的平均定位误差为0.823 cm,能够准确地识别8 种不同交互模式,其精度高达98.6%.这一研究工作表明,该传感器为机器人具身触觉传感的实现提供了一个新的解决方案.

    大面积触觉传感电阻层析成像机器人触觉感知人机交互图像重建

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    用于触摸屏交互的可穿戴指端力反馈系统设计

    吴常铖任建利曹青青周东斌...
    29-34页
    查看更多>>摘要：力触觉再现技术在增强用户与触摸屏交互的真实感和沉浸感方面发挥着越来越重要的作用,设计了一种面向触摸屏图像信息感知的可穿戴指端力反馈装置.设计基于线绳牵引驱动的指端力反馈机构,将装置分为驱动和可穿戴部分,使其具备小巧、轻便、易佩戴的特点.设计测控系统,实现了输出反馈力的检测和控制.研究图像信息提取和力触觉建模算法,获取图像中物体的三维特征信息,配合力反馈装置和测控系统实现图像纹理高度、外形轮廓信息再现反馈.实验结果表明,该装置最大可以提供5.3N的反馈力,能够帮助用户感知触摸屏中图像的高度和形状信息.

    可穿戴触摸屏交互力反馈虚拟现实

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    用于盲人数字化阅读的指套式全锁止盲文显示装置

    张运杰陈大鹏陈旭方映平...
    35-43,49页
    查看更多>>摘要：由于视力存在障碍且缺乏社会关注,盲人的阅读便利性问题一直没有得到很好的解决.针对已有盲文显示装置存在的锁止力小、能耗大等问题,开发了一种用于盲人数字化阅读的指套式全锁止盲文显示装置,并通过理论推导、有限元分析对其进行仿真和优化.该装置中的盲文点执行器依靠横梁结构进行全锁止,能够为用户提供足够的反馈力,提高了盲文点识别的准确率和阅读效率.性能测试结果表明,盲文点执行器平均上弹力为101.67 mN,锁止力为5N以上,平均刷新频率为17.7 Hz,符合设计要求.用户实验结果表明,识别盲文点平均准确率达到94%,且用户主观评价较高.可以看出,该装置可以提高盲人数字化阅读水平,并为盲人便携地阅读数字文本提供了一种良好的途径.

    盲文显示装置盲人数字化阅读指套式装置全锁止功能电磁驱动

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    基于光学触觉传感器的肿块检测研究

    顾嘉阳王楠杨学文安树彪...
    44-49页
    查看更多>>摘要：肿块检测可以帮助患者更早地发现潜在的疾病,提高患者的生存率.针对如何使用非侵入式方法检测组织样本中的肿块这一问题,制作了一款结构简单、校准方便的光学触觉传感器,并提出了一种基于表面重建的肿块判别算法.该方法对触觉传感器采集到的原始图像进行深度重建,并从重建图像中减去正常组织产生的基线图像,从而获得由肿块产生的异常触觉图像,并将处理完的图像送入神经网络中进行肿块检测.结果表明,该方法能够有效地分辨出直径在6～10 mm、嵌入深度在1～5mm的肿块,验证了所述方法的实用性与可行性.最后,基于该方法与流程,讨论了肿块大小、肿块嵌入深度和正常组织硬度对肿块检测结果的影响.提出的非侵入式的肿块检测方法探索了光学触觉传感器在肿块检测领域中的可行性,为相关领域进一步的研究提供了新的思路.

    触觉传感器肿块检测触觉感知软传感器

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    元宇宙多模态触觉感知与交互的数据手套技术研究

    任弘毅刘畅陈铭杨文珍...
    50-55,99页
    查看更多>>摘要：为了提升元宇宙虚拟手交互的逼真性,研发了一种多模态触觉感知与交互的数据手套系统,该系统具有硬件集成度高、响应速度快、数据采集精确和轻便易穿戴的特点.人手穿戴此数据手套后,系统能够采集人手操作时的温度、指尖按压力和手指弯曲程度等数据,并把这些数据实时赋予给虚拟环境中的虚拟手,让虚拟手具有类似人手的动作行为和感知.提出了一种多通道循环采集数据方法,该方法可以高效且准确地捕捉温度、指尖按压力和手指弯曲程度等异构多模态数据,减轻了数据手套的硬件电路复杂性.实验结果表明,此数据手套在获取实时手指动作信息方面精度较高,提升了虚拟手动作的灵活性、直观性和自然性.

    数据手套人机交互嵌入式系统虚拟现实元宇宙

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    基于杆-质点模型实现的脑膜瘤术前训练系统

    缪睿王婷修晓丽杨青松...
    56-60,76页
    查看更多>>摘要：脑膜瘤是中枢神经系统最为常见的原发性肿瘤,手术摘除是该疾病的首选治疗方案.脑神经外科疾病发病紧急、专家少、会诊难度大,且病灶易与周围组织粘连,手术操作空间狭小.因此,设计术前培训系统帮助医生模拟手术过程是非常必要的,而如何实时模拟手术过程中手术器具与脑膜瘤及周边正常脑组织的交互力是亟待解决的问题.采用改进的杆-质点模型建立脑膜瘤摘除过程中手术器具与病灶的交互过程模型,实时计算交互力,并通过手控器反馈给医生,使医生能够真实感受手术过程.基于C#、Unity 3D等软硬件系统构建虚拟手术系统平台进行实验,验证了所提出的方法具有实时性,可以满足神经外科手术需求.

    杆-质点脑膜瘤术前培训交互力计算虚拟手术系统

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    基于人体图像生成的姿态无关人物识别

    刘云夏贵羽孙玉宝刘佳...
    61-67页
    查看更多>>摘要：人物识别技术能够使机器人具备对用户身份识别的能力,从而有效提高机器人的智能交互水平.人物识别面临的主要挑战之一是姿态的变化对人物身份特征提取的影响.针对该问题,提出基于人体图像生成的姿态无关人物识别方法,通过生成与库中目标人物相同姿态的人体图像,消除姿态变化对人物外观特征造成的影响.该方法首先利用人体分割图将人体区域与背景分离,尽量降低复杂多变的背景对人物外观特征的干扰;然后在目标姿态的引导下生成与目标图像姿态一致的人物图像;最后设计了一个特征融合模块将源图像和生成图像的身份特征进行融合,提取姿态无关的鲁棒身份特征用于人物识别.此外,为更好地区分不同的人物,在训练中生成相同姿态的负样本,对约束模型学习更为细粒的可鉴别性身份特征.人物识别和人体图像生成的实验结果验证了该方法的有效性.

    人物识别人体图像生成特征融合姿态无关

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    一种新型剪切阀式旋转MR制动器的开发与评估

    方映平陈大鹏刘佳张运杰...
    68-76页
    查看更多>>摘要：基于磁流变(Magnetorheological,MR)液的流变特性,MR制动器具有的高转矩-体积比(Torque-to-Volume Ratio,TVR)和低功耗优点使其成为一种应用前景广泛的被动力输出装置.为了提高旋转型MR制动器在单位空间内的输出制动转矩,基于凸轮结构提出了一种在剪切阀模式下工作的旋转型MR制动器.首先,介绍了这种新型MR制动器的总体结构,并基于Bingham塑性模型和凸轮模型对MR制动器的输出制动转矩进行了理论推导.然后,利用ANSYS软件和多目标优化设计方法,对制动器的结构进行有限元分析,得到最优的几何参数.在自主搭建的实验平台上对制动器进行了性能测试实验,结果表明,该制动器具有较高的TVR、较低的初始制动转矩和良好的动态特性.该制动器在较小的体积下能够实现最大42.4 kN/m2的TVR,可以很好地满足力触觉交互、康复训练、可穿戴设备等需要小体积和大输出转矩的应用场景.

    磁流变液制动器剪切阀模式力/转矩反馈转矩-体积比

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