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Inverse3 开发

本文以快速入门指南为基础,介绍了触觉开发工具 Inverse3。为此,本文将介绍各种硬件配置、控制方式以及用于更改设备运行状态的主要功能。

左右手结构及坐标系​

Inverse3 提供了两种针对不同使用场景进行优化的硬件配置。

每款设备均适用于左撇子和右撇子用户。不过,根据具体情况,右撇子用户可能会觉得专为右手设计的设备更方便。

在同时使用两台设备的双手操作场景中,为了最大限度地减少碰撞和干扰,建议将左手用的设备放置在左侧,右手用的设备放置在右侧。

这两台设备均采用 Inverse3 臂侧设备铭牌上标明的右手坐标系。坐标系原点位于安装板的平坦面中央附近。

请查阅您要使用的语言或插件对应的 InverseSDK 文档。因为 SDK 提供的坐标系可能已经遵循了游戏引擎特有的坐标系。

Inverse3 控制​

Inverse3 的控制不仅限于力控制,还可以控制关节转矩和角度。本节将介绍各种控制模式、相关的输入和输出值,以及各自的单位。

这两种模式都会给用户和设备带来固有的风险。有关安全信息,请参阅Inverse3 上的《安全使用》文档。

笛卡尔坐标控制​

Inverse3 使用时建议采用力控制模式。力控制模式接受以牛顿(N)为单位的力输入,并以米(m)为单位返回位置,以米每秒(m/s)为单位返回速度。在位置控制模式下,Inverse3 设备会移动到指定位置并保持该位置。 两种模式之间的切换非常自然,因此结合使用可提供更好的用户体验。例如,在模拟开始时,可以将设备移离可交互对象较远的位置;在使用具有追踪功能的VerseGrip时,在切换工具期间,可通过位置控制模式保持光标的位置。

关节控制​

同样,您可以直接控制 Inverse3 的关节扭矩和角度。在扭矩控制模式下,设备会产生以牛顿毫米(N·mm)为单位的指定扭矩;在关节角度控制模式下,设备会移动到指定的角度(°)。无论哪种情况,设备都会以度(°)为单位返回位置,以度每秒(°/s)为单位返回速度。

颜色代码​

Haply 徽标状态指示灯的颜色会根据设备的运行模式而变化。下表显示了最新固件版本的状态指示灯颜色(关于旧版固件的颜色,请参阅下文“旧版状态指示灯颜色”部分)

颜色指示灯模式状态说明
关闭关闭已断开连接USB-C 数据线已断开
红色闪烁不握手未与服务建立连接
SOS 闪烁超时检测到通信超时,且未收到来自服务端的指令
黄色闪烁未校准及无电源电源适配器已断开,需要校准
淡入/淡出未校正需要对设备进行校准
白色持续亮着等待没有激活的控制模式
闪烁待机及无电源电源适配器已断开,且未启用任何控制模式
摘要持续亮着力控制设备处于功率控制模式的激活状态
闪烁力控制及无电源电源适配器已断开,且设备处于功率控制模式
青绿持续亮着位置控制设备处于位置控制模式且处于活动状态
闪烁位置控制及无电源电源适配器已断开,且设备处于位置控制模式
橙色持续亮着安全触发器检测到不稳定情况,安全触发机制已启动

注意:如果状态指示灯持续显示红色,可能说明USB无法正常传输数据。请检查连接是否牢固,或更换数据线。如果状态指示灯的显示模式与预期不符,请提交支持请求。

可选的性能优化功能​

Inverse3 提供了多种可用于调整性能和使用体验的功能。本节将简要介绍这些功能及其使用方法。

速度估计​

速度并非直接测量,而是根据位置数据推算得出,这可能会产生大量需要进行滤波处理的噪声和不准确的信号。Inverse3 搭载了板载速度估算算法,该算法利用内置硬件生成无需额外滤波即可直接使用的速度信号。

请注意,速度估计值仅为近似值,可能并非完全准确。其性能和准确度今后可能会通过改进进一步优化。

重力补偿​

重力补偿功能会消除由Inverse3 组件质量产生的力,无论设备如何安装,都能让用户感觉设备仿佛处于无重力状态。模拟开始时,设备会利用内置传感器对算法进行校准;若在运行过程中改变设备方向,可能会导致运行不稳定。

重力补偿仅在力控制模式下生效。

重力补偿强度可通过重力缩放系数(默认值为 0.75)进行调整,也可通过 SDK 专用命令将其完全关闭(详情请参阅 SDK 参考文档)。

功率标度​

Inverse3 的力输出大小会因方向而异。因此,如果试图产生超过 Inverse3 性能极限的力,可能会产生方向与预期不同的力。启用力缩放功能后,力的方向将保持不变,但大小会减小。此功能默认处于启用状态,可通过 SDK 专用命令将其禁用。

VerseGrip 方向追踪​

Inverse3 使用时,需要使用VerseGrip来追踪工具的方向。

入门:您可以在VerseGrip文档中详细了解 VerseGrip。

传统状态指示灯​

固件 7.4.x 及以下版本​

颜色照明模式状态说明
关闭关闭断开连接USB-C 数据线已断开
红色闪烁不握手尚未与该服务建立连接
紫色亮灯未校正需要对设备进行校准
闪烁无法校准及无电源电源适配器已断开,需要进行校准
白色亮灯等待没有已启用的控制模式
闪烁待机及无电源电源适配器已断开,且未启用任何控制模式
摘要亮灯力控制设备正在功率控制模式下运行
闪烁力控制及无电源电源适配器已断开,设备处于功率控制模式
皇家蓝亮灯位置控制设备正在位置控制模式下运行
闪烁位置控制及无电源电源适配器已断开,设备处于位置控制模式
青绿亮灯衰减安全功能速度/力衰减安全功能已启动
粉色亮灯稳定性上限由于反复出现的不稳定情况,力限制上限已降低
维奥莱特亮灯稳定性辅助操作检测到不稳定情况,动力将自动逐渐减弱
橙色亮灯紧急制动立即停车,紧急制动正在启动
黄色快速闪烁超时检测到通信超时