为解决主动力觉驱动器的安全性、稳定性差等问题,研制了一种用于被动力觉再现的新型制动器。该制动器包括一个内置多个旋转盘的壳体,转子与壳体的间隙充满磁流变液。在磁场作用下当磁流变液粘度变大时,旋转盘相对于壳体将受制动力矩作用。建立了制动器的动力学模型,分析了制动器输出力的约束条件,通过研究转子转速反馈算法和输出力矩反馈算法建立制动器的简化逆动力学模型。虚拟力觉再现实验结果显示制动器输出力的动态变化系数大于20,能够高保真地实现肌体组织的柔顺性再现和硬物的刚性再现。

针对磁流变液被动力觉驱动器因高度非线性带来的控制难度大的问题，提出了一种简化逆动力学模型。在简单介绍磁流变液力觉驱动器的原理、结构和动力学模型的基础上，分析了驱动器输出力的约束条件，研究了转子转速反馈算法并推导了输出力反馈算法，最后，利用研制的驱动器原型构建了力觉交互实验系统，并应用所提的简化逆动力学模型进行了黏滞性物体的压力释放力跟踪实验、刚体碰撞力觉跟踪实验和阶跃响应实验。实验结果表明，基于简化逆动力学模型的控制算法是正确有效的，能够较好地实现对磁流变液力觉驱动器输出力的控制，促进磁流变液器件在力觉交互技术中得到广泛应用。

根据力觉反馈的需要,设计了一种基于磁流变液的阻尼器,并建立了模型。介绍了磁流变液阻尼器的设计方法,该阻尼器由上、下盖组成密闭的壳体,转子通过轴设置于壳体内,壳体内充满磁流变液,在磁场作用下磁流变液屈服应力产生变化,转子相对于壳体转动时阻尼力连续快速变化,分析了阻尼器阻尼力构成及其可控性,运用较为简化的方法建立了阻尼器的逆动态模型,利用研制的阻尼器原型设计了实验系统并进行了挤压柔顺性物体和碰撞刚体力反馈实验,实验中阻尼器能够实现大范围的力觉反馈,因此表明设计方法有效、模型正确。

为解决主动力觉驱动器的安全性、稳定性差等问题,研制了一种用于被动力觉再现的新型制动器。该制动器包括一个内置多个旋转盘的壳体,转子与壳体的间隙充满磁流变液。在磁场作用下当磁流变液粘度变大时,旋转盘相对于壳体将受制动力矩作用。建立了制动器的动力学模型,分析了制动器输出力的约束条件,通过研究转子转速反馈算法和输出力矩反馈算法建立制动器的简化逆动力学模型。虚拟力觉再现实验结果显示：制动器输出力的动态变化系数大于20,能够高保真地实现肌体组织的柔顺性再现和硬物的刚性再现。