面向力触觉再现的三维线圈组合激励位姿检测系统及方法

本发明公开一种面向力触觉再现的三维线圈组合激励位姿检测系统及方法，该系统包括三维背景电磁铁模块、指尖电磁铁模块、背景电磁铁驱动模块、指尖电压传感模块和中央控制模块。采用三维内外层嵌套式背景电磁铁，内层为一维层叠式线圈电磁铁，外层为二维阵列式线圈电磁铁，选择部分三维背景电磁铁线圈兼顾电磁位姿检测和力触觉再现功能，实现基于三维线圈组合激励和位置网格优化的电磁式位姿检测。根据仿真得到的指尖电磁铁模块感应电压理论值和电压传感模块获得的感应电压实际测量值建立代价函数，解算获得指尖电磁铁的位姿即位置信息和旋转角度信息。计算虚拟手在虚拟交互环境中受到的交互力，输出控制信号给电磁铁驱动模块，以实现力触觉再现。