基于嵌入式計算機的穿戴型觸覺感知數(shù)據(jù)背心的研制.pdf

1、觸覺是重要的但目前未被充分利用的信息傳輸通道。與人的視覺和聽覺相比，人的觸覺感受器分布于人的全身，不需要人特別的關注就能產(chǎn)生連續(xù)不斷的觸覺感受。而且觸覺刺激是一對一的，具有針對性等特點。 本文根據(jù)上述原理研制了一款基于嵌入式系統(tǒng)的穿戴型觸覺感知數(shù)據(jù)背心。該裝置利用觸覺感知的特點可以將目標的態(tài)勢信息轉化為一定頻率、幅值和節(jié)奏的振動觸覺刺激，從而將一些戰(zhàn)場上重要或復雜(如敵方目標方位等)的信息以非視覺的方式傳遞給使用者。該系統(tǒng)在戰(zhàn)場

2、中使用能指示戰(zhàn)斗人員注意敵方目標方位，也大大減輕戰(zhàn)斗人員的視、聽覺負擔，降低對視、聽覺的依賴。此外，該裝置還可用于盲人導航、汽車輔助駕駛以及野外探險等領域，具有較高的商業(yè)價值。 從系統(tǒng)功能的角度看，基于嵌入式的穿戴型觸覺感知數(shù)據(jù)背心主要由態(tài)勢信息采集模塊、態(tài)勢信息接收模塊、態(tài)勢信息處理模塊和態(tài)勢信息表達模塊四個部分組成。而態(tài)勢信息采集模塊由數(shù)字羅盤和上位機兩部分組成。該觸覺感知數(shù)據(jù)背心的態(tài)勢信息接收模塊從數(shù)字羅盤采集穿戴者的姿態(tài)

3、信息，當上位機向態(tài)勢信息接收模塊傳輸有效的目標方位信息時，態(tài)勢信息處理模塊將由態(tài)勢信息接受模塊傳輸來的目標態(tài)勢信息按照既定的解碼算法轉換成確定的驅動信息，并驅動態(tài)勢信息表達模塊，實現(xiàn)外部態(tài)勢信息到振動觸覺信息的轉換。 本文闡述了該觸覺感知數(shù)據(jù)背心的軟硬件設計思想。本設計以嵌入式系統(tǒng)為核心，實現(xiàn)了觸覺感知數(shù)據(jù)背心的軟硬件系統(tǒng)。并以此系統(tǒng)為平臺，進行了振動器性能實驗、人體生理閾值實驗、觸覺定位實驗，并設計了基于此平臺的上位機模擬軟件