基于FreeForm和增强现实技术的空间遥操作研究

摘要

在遥远、险恶、复杂的环境中,人们执行各种操作通常具有危险性和不确定性.目前,空间遥操作技术延伸了人类的感知,拓展了人类的行为范围,使操作者能够远离危险完成同样的操作任务.然而,空间遥操作存在通讯时延,通常采用增强现实技术将遥操作系统中获得的实体信息叠加到操作者所处的现实世界中来解决这一问题.目前,传统的增强现实技术只能对人的视觉系统进行影像增强或视野扩张,无法对触觉进行有效地模拟或仿真.本文提出将FreeForm触觉式设计系统与增强现实技术结合的方法,弥补这一缺陷.另外,利用FreeForm硬件设备Phantom的机械臂的高自由度和可操控性,本文还提出将FreeForm机械臂作为远程执行机构进行空间遥操作.