| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第14-25页 |
| 1.1 研究意义和背景 | 第14-15页 |
| 1.2 力触觉再现方法的国内外研究现状 | 第15-23页 |
| 1.2.1 传统的力触觉再现方法 | 第15-18页 |
| 1.2.2 面向自然交互的力触觉再现方法 | 第18-22页 |
| 1.2.3 力触觉再现技术的发展趋势 | 第22-23页 |
| 1.3 本文的研究内容和章节安排 | 第23-25页 |
| 第二章 基于电磁力控制的力触觉再现方法的理论基础 | 第25-33页 |
| 2.1 电磁场的产生原理 | 第25-27页 |
| 2.1.1 电流元激发的空间磁感应强度理论 | 第25-26页 |
| 2.1.2 载流螺线管电磁场的理论分析 | 第26-27页 |
| 2.2 电磁场强度的PWM控制原理 | 第27-28页 |
| 2.3 电磁铁绕制导线线径的选择 | 第28-29页 |
| 2.4 电磁场和电磁力的有限元仿真理论分析 | 第29-32页 |
| 2.4.1 ANSYS有限元仿真软件介绍 | 第29-30页 |
| 2.4.2 电磁场和电磁力的ANSYS仿真研究 | 第30-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 基于电磁力控制的二维力触觉再现系统方案设计 | 第33-49页 |
| 3.1 二维力触觉再现系统的整体方案设计 | 第33-34页 |
| 3.2 二维电磁场产生模块 | 第34-36页 |
| 3.2.1 电磁铁模块的设计 | 第34页 |
| 3.2.2 电磁铁模块的制作 | 第34-36页 |
| 3.3 用于力触觉交互的穿戴式装置 | 第36-37页 |
| 3.3.1 永磁铁模块 | 第37页 |
| 3.3.2 穿戴式装置的制作 | 第37页 |
| 3.4 基于IntelNUC的中央控制模块 | 第37-38页 |
| 3.5 基于Kinect的人手位置检测模块 | 第38-40页 |
| 3.5.1 Kinect2.0体感器 | 第38-39页 |
| 3.5.2 人手位置检测模块的实现 | 第39-40页 |
| 3.6 二维电磁铁的驱动和控制模块 | 第40-48页 |
| 3.6.1 基于SA306A的电磁铁驱动模块 | 第40-44页 |
| 3.6.2 基于TM4C1294的电磁铁驱动信号控制模块 | 第44-48页 |
| 3.7 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 基于有限元仿真数据的电磁力控制方法研究 | 第49-60页 |
| 4.1 电磁场分布ANSYS仿真研究 | 第49-53页 |
| 4.2 电磁场中的永磁铁受力仿真分析 | 第53-57页 |
| 4.2.1 单个电磁铁工作时永磁铁受力仿真分析 | 第54-55页 |
| 4.2.2 两个电磁铁同时工作时永磁铁受力仿真分析 | 第55-57页 |
| 4.3 基于仿真数据的电磁力控制方法研究 | 第57-58页 |
| 4.3.1 单个电磁铁工作时位置与电流映射方法 | 第57-58页 |
| 4.3.2 两个电磁铁工作时位置与电流映射方法 | 第58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 第五章 基于电磁力控制的二维力触觉再现系统软件设计 | 第60-69页 |
| 5.1 二维力触觉再现系统软件环境与方案设计 | 第60-62页 |
| 5.1.1 二维力触觉再现系统的软件方案设计 | 第60-61页 |
| 5.1.2 二维力触觉再现系统的软件环境 | 第61-62页 |
| 5.2 基于kinect深度信息的人手位置检测软件设计 | 第62-64页 |
| 5.3 中央控制模块与电磁铁控制模块之间的通信软件设计 | 第64-65页 |
| 5.4 二维电磁铁驱动控制软件设计 | 第65-68页 |
| 5.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 二维力触觉再现系统的实验和数据分析 | 第69-72页 |
| 6.1 基于电磁力控制的二维力触觉再现系统实验环境 | 第69页 |
| 6.2 操作者电磁作用力阈值感知实验 | 第69-70页 |
| 6.3 三维虚拟物体识别实验 | 第70-71页 |
| 6.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第七章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 7.1 工作总结 | 第72-73页 |
| 7.2 未来研究方向 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第78-79页 |
| 附录 | 第79-85页 |
| 附录1：基于ANSYS的电磁场仿真和分析程序 | 第79-81页 |
| 附录2：基于ANSYS的永磁铁受电磁力的仿真和分析程序 | 第81-83页 |
| 附录3：基于SA306A芯片的电磁铁驱动电路原理图和PCB图 | 第83-85页 |
| 附录4：底板PCB图和实物图 | 第85页 |
