虚拟力及触觉反馈系统Phantom
力反馈器是VR研究中的一种重要的设备，该设备能使参与者实现虚拟环境中除视觉、听觉之外的第三感觉——触觉和力感，它可提供高度逼真的三维力（触觉）反馈能力，都可在办公室/桌面环境下进行操作，并与标准PC机兼容。它能进一步增强虚拟环境的交互性，从而真正体会到虚拟世界中的交互真实感，该设备广泛应用于虚拟装配、虚拟医疗、虚拟造型、路径漫游、远程操作及分子建模、微操作、机器人及自动化等诸多领域。该系统提供接口适配器，可用于附加多种器械工具，例如：机器手、内窥镜器械, 牙医器械、生物医学模拟器械领域。它是一种真实的人机交互接口，让参与者真正感觉虚拟世界的客观存在，从而大大增强沉浸感和投入性能，极大的满足了虚拟现实技术的视、听、触觉要求中的触觉这一交互功能要求。
SensAble公司的PHANTOM®系列触觉交互设备能使用户接触并操作虚拟物体，不同的PHANTOM产品系列分别适合于从事不同研究领域或商业需求的用户。PHANTOM作为一种高精度的触觉交互设备，它可以提供非常大的工作空间和反馈力，以及6自由度的运动能力。PHANTOM桌面系统和PHANTOM全线产品均可提供相应的桌面解决方案。
PHANTOM® PREMIUM 1.0, 1.5, 1.5 High Force & 3.0 性能对照
| Premium 1.0 | Premium 1.5 | Premium 1.5 High Force | Premium 3.0 | |
| 示 图 |  |
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| 工作空间 | 10 W x 7 H x 5 D inches 250 W x 180 H x 130 D mm |
15 W x 10.5 H x 7.5 D inches 375 W x 270 H x 195 D mm |
33 W x 23 H x 16 D inches 840 W x 590 H x 410 D mm |
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| 尺寸 | 13 W x 10 D inches 330 W x 254 D mm |
13 W x 10 D inches 330 W x 254 D mm |
可分离部分 | 8 W x 8 D inches 203 W x 203 D mm |
| 电子控制台 (AMP box) |
15 W x 20 D inches 381 W x 508 D mm |
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| 运动范围 | 手腕弯曲所导致的 手部运动 | 肘部弯曲所导致的前臂运动 | 肩部弯曲所导致的上肢运动 | |
| 标称位置分辨率 | 860 dpi 0.03 mm |
860 dpi 0.03 mm |
3784 dpi 0.007 mm |
> 1000 dpi ~ 0.02 mm |
| 摩擦阻力 | 0.15 oz 0.04 N |
0.15 oz 0.04 N |
0.75 oz 0.2 N |
0.75 oz 0.2 N |
| 最大输出力 (标称位置) |
1.9 lbf 8.5 N |
1.9 lbf 8.5 N |
8.4 lbf 37.5 N |
4.9 lbf 22 N |
| 连续输出力 (标称位置） |
0.3 lbf 1.4 N |
0.3 lbf 1.4 N |
1.4 lbf 6.2N |
0.7 lbf 3 N |
| 强度 | 20 lbf in-1；3.5 N mm-1 | 20 lbf in-1 ；3.5 N mm-1 | 5.7 lbf in-1 ；1 N mm-1 | |
| 惯性 (末端连杆的质量） | < 0.17 lbm < 75 g |
< 0.17 lbm < 75 g |
< 0.33 lbm < 150 g |
< 0.35 lbm < 159 g |
| 反馈力方向 | x, y, z | x, y, z | x, y, z | |
| 位置检测 | x, y, z (可选摇摆、倾斜、偏航) |
x, y, z (可选摇摆、 倾斜、偏航) |
x, y, z (针对特殊需求提供摇摆、倾斜、偏航检测) |
x, y, z (可选摇摆、倾斜、偏航) |
| 支持平台 | 基于 Intel 的 PC | 基于 Intel 的 PC | 基于 Intel 的 PC | |
| GHOST® 兼容 | Yes | Yes | 可满足特定需求 | Yes |
| OpenHaptics™ Toolkit 兼容 | Yes | Yes | Yes | |
PHANTOM® PREMIUM 力反馈交互设备1.5/6DOF & 1.5 HIGH FORCE/6DOF 性能对照
| PHANTOM Premium 1.5/6DOF | PHANTOM Premium 1.5 High Force/6DOF | |||
| 工作空间 | 平移度： | 15 W x 10.5 H x 7.5 D inches 381 W x 267 H x 191 D mm |
平移度： | 15 W x 10.5 H x 7.5 D inches 381 W x 267 H x 191 D mm |
| 偏航 倾斜 摇摆 |
297 degrees / 5.18 radians 260 degrees / 4.54 radians 335 degrees / 5.85 radians |
偏航 倾斜 摇摆 |
297 degrees / 5.18 radians 260 degrees / 4.54 radians 335 degrees / 5.85 radians |
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| 尺寸 | 13 W x 10 D inches / 330 W x 254 D mm | 13 W x 10 D inches / 330 W x 254 D mm | ||
| 运动范围 | 肘部弯曲所导致的前臂运动 | 肘部弯曲所导致的前臂运动 | ||
| 标称位置 分辨率 |
平移度： | 860 dpi / 0.03mm | 平移度： | 3784 dpi / 0.007 mm |
| 旋转度： 偏航 & 倾斜 摇摆 |
0.0023 degrees 0.00004 radians 0.0080 degrees 0.00014 radians |
旋转度： 偏航 & 倾斜 摇摆 |
0.0023 degrees 0.00004 radians 0.0080 degrees 0.00014 radians |
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| 摩擦阻力 (x, y, z) | 0.15 oz / 0.04 N | 0.75 oz / 0.2 N | ||
| 最大输出力 (标称位置) |
平移度： | 1.9 lbf / 8.5 N | 平移度： | 8.4lbf / 37.5N |
| 偏航& 倾斜 摇摆 |
73 oz-in / 515 mNm 24 oz-in / 170 mNm |
偏航& 倾斜 摇摆 |
73 oz-in / 515 mNm 24 oz-in / 170 mNm |
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| 连续输出力 （标称位置） |
平移度： | 0.3 lbf / 1.4 N | 平移度： | 1.4 lbf / 6.2N |
| 旋转度： 偏航& 倾斜摇摆 |
27 oz-in / 188 mNm 7 oz-in / 48 mNm |
旋转度： 偏航& 倾斜摇摆 |
27 oz-in / 188 mNm 7 oz-in / 48 mNm |
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| 强度 | 20 lbf in-1 / 3.5 N mm-1 | 20 lbf in-1 / 3.5 N mm-1 | ||
| 惯性 | < 0.30 lbm / < 136 g | < 0.46 lbm / < 210 g | ||
| 重量（装置本身） | ~ 20 lb / ~ 9 Kg | ~ 20 lb / ~ 9 Kg | ||
| 反馈力方向 | x, y, z, Tx, Ty, Tz | x, y, z, Tx, Ty, Tz | ||
| 位置检测 | x, y, z, 摇摆、倾斜、偏航 | x, y, z, 摇摆、倾斜、偏航 | ||
| GHOST兼容 | Yes | 可满足特定需求 | ||
| 3DTouch™ 兼容 | Yes | Yes | ||
PHANTOM Premium 3.0/6DOF 力反馈交互设备性能
| 工作空间 | 平移度 | 33 W x 23 H x 16 D inches 838 W x 584 H x 406 D mm |
| 旋转度： 偏航倾斜摇摆 | 297 degrees (5.184 radians) 260 degrees (4.538 radians) 335 degrees (5.847 radians) | |
| 尺寸 | 可分离部分 | 8 W x 8 D inches / 203 W x 203 D mm |
| 电子控制台 (AMP box) | 15 W x 20 D inches / 381 W x 508 D mm | |
| 重量 | 可分离部分 (底部) | 16 lb / 7.3 Kg |
| 电子控制台 (AMP box) | 53 lb / 24 Kg | |
| 运动范围 | 肩部弯曲所导致的上肢运动 | |
| 标称位置分辨率 | 平移度 | > 1000 dpi (~ 0.02 mm) |
| 旋转度（偏航&摇摆） | 0.0023 degrees (0.00004 radians) | |
| 旋转度（倾斜） | 0.0080 degrees (0.00004 radians) | |
| 摩擦阻力x, y, z | 0.75 oz 0.2 N | |
| 最大输出力(标称位置) | 平移度 | 4.9 lbf. (22 N) |
| 旋转度（偏航&摇摆） | 73 oz-in (515 mNm) | |
| 旋转度（倾斜） | 24 oz-in (170 mNm) | |
| 连续输出力 (标称位置) | 平移度 | 0.7 lbf. (3 N) |
| 旋转度（偏航&摇摆） | 27 oz-in (188 mNm) | |
| 旋转度（倾斜） | 7 oz-in (48 mNm) | |
| 强度 | 5.7 lb/in (1 N/mm) | |
| 惯性（末端连杆的质量） | < 0.48 lbm / < 220 g | |
| 反馈力方向 | x, y, z, Tx, Ty, Tz | |
| 位置检测 | X,y,z 倾斜、摇摆、偏移 | |
| 接口 | 并口 | |
| 支持平台 | 基于Interl的PC | |
| GHOST® SDK兼容 | Yes | |
| 3D TouchTM SDK 兼容 | Yes | |
