买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉中国人民解放军国防科技大学申请的专利面向虚拟训练的电作动力反馈装置及设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121680644B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610172022.9，技术领域涉及：G06F3/01；该发明授权面向虚拟训练的电作动力反馈装置及设计方法是由葛哲学;陈绥毓;杨拥民;王荣胜;蒋思远;骆彦廷;罗旭;官凤娇;陈梦樵设计研发完成，并于2026-02-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向虚拟训练的电作动力反馈装置及设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及装备训练技术领域，公开了一种面向虚拟训练的电作动力反馈装置及设计方法，包括以下步骤：基于直流伺服舵机设计手臂穿戴式力反馈装置，通过推导反馈力与舵机转角的数学模型，建立虚拟环境交互信息与物理反馈力的映射关系；设计相位移‑力矩双闭环控制系统，通过相位移闭环控制舵机转角，并通过力矩闭环控制舵机输出力矩，以实现对反馈力幅值的精准控制；通过数学模型与双闭环控制系统，驱动手臂穿戴式力反馈装置产生与虚拟训练场景匹配的反馈力，实现对虚拟碰撞的快速响应，使反馈力与转角误差控制在预设阈值内，以提升虚拟训练的真实感与沉浸感。建立虚拟交互与物理反馈的映射关系，实现舵机转角与输出力矩的精准控制。

本发明授权面向虚拟训练的电作动力反馈装置及设计方法在权利要求书中公布了：1.一种面向虚拟训练的电作动力反馈装置的设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 基于直流伺服舵机设计手臂穿戴式力反馈装置，通过推导反馈力与舵机转角的数学模型，建立虚拟环境交互信息与物理反馈力的映射关系； 设计相位移-力矩双闭环控制系统，通过相位移闭环控制舵机转角，并通过力矩闭环控制舵机输出力矩，以实现对反馈力幅值的精准控制； 通过数学模型与双闭环控制系统，驱动手臂穿戴式力反馈装置产生与虚拟训练场景匹配的反馈力，实现对虚拟碰撞的快速响应，使反馈力与转角误差控制在预设阈值内，提升虚拟训练的真实感与沉浸感； 采用结构化设计方法优化穿戴式力反馈装置的各模块性能，还包括：执行模块由舵机和凸轮机构组成，基于凸轮机构的凸轮两端差异化的作用方式，在手臂下方形成120°作用范围内的力反馈控制，并针对大小端设置不同的计算方式，反馈力计算具体为： 基于手臂的实际解剖结构，将其几何模型简化为椭圆方程，即： 其中，为半长轴，为半短轴； 凸轮结构由中心圆与两条抛物线相交构成，中心圆采用标准圆方程； 凸轮两端因作用方式不同，分为大端和小端结构； 针对小端进行力反馈分析，采用笛卡尔坐标系下的抛物线方程，如公式1： 1 其中，p、q为所设计凸轮小端的参数； 在分析小端作用时，凸轮起始位置与手臂无接触，随着凸轮旋转，小端逐渐靠近手臂，当旋转角到一定角度时，抛物线与圆弧和共同于手臂表面接触，整个动作近似假设凸轮旋转的增量等同小端侵入手臂的压缩量； 因抛物线和圆的几何中心不重合，采用极坐标系计算旋转角和压缩量关系将使分母为零，故采用数形结合的方法分析凸轮转角与小端侵入手臂的压缩量的关系； 小端作用于手臂，凸轮旋转手臂对凸轮的弹性力为，其中，为凸轮基圆半径，为人体皮肤的弹性系数，摩擦力为，为凸轮与人手臂面之间的摩擦系数； 在生物力学建模中，小臂变形的杨氏模量为，基于光学相干断层扫描OCT实测数据，有效厚度为，受力面积为，根据可知计算得到k；将、代入式2： 2 得到小端作用下凸轮转角和反馈力关系图； 在大端作用时，手臂穿戴式力反馈装置与手臂之间保持固定连接，基于电机扭矩公式和转矩公式，结合舵机电流，推导出凸轮对手臂的反馈力公式3： 3 其中，为舵机输入的有效电压，为舵机的运行内阻，是舵机的扭矩常数，为舵机的减速比，为传动效率，为凸轮轮廓到凸轮中心的距离，大端作用于手臂两侧； 凸轮的模型设计，包含小端和大端两种作用方式；小端作用于手臂佩戴位置的下方，通过凸轮的压缩力和摩擦力共同形成对手臂的反馈力；大端作用于手臂的下侧方，仅通过凸轮直接施加反馈力； 调整凸轮转角以实现作用于力反馈装置下方一定范围内的力反馈控制； 利用脉宽调制PWM信号调节施加于舵机的有效电压，从而改变舵机对手臂的反馈力； 将参数代入式3，得到舵机有效电压与反馈力的关系，以及分析结果。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国人民解放军国防科技大学，其通讯地址为：410073 湖南省长沙市开福区德雅路109号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。