题目：大型绳驱动力反馈设备位姿与力误差研究

在力觉交互系统中，力反馈设备通过采集用户的运动位姿，输出与该位姿相映射的力/力矩，使用户产生对虚拟环境的感知。而力反馈设备采集的位姿和输出力/力矩存在较大误差，将影响用户对虚拟环境感知的真实感。因此，位姿误差和力误差是力反馈设备性能评价的一个重要指标。本文以自主开发的大型绳驱动力反馈设备iFeel6-BH1500为研究对象，对设备的位姿误差和力误差进行了研究。首先，介绍了iFeel6-BH1500设备的机构模型，包括设备的组成，运动学以及静力学。通过这些模型，为研究设备的位姿误差以及输出力误差奠定了数学基础。其次，通过运动学，构建了设备的位姿误差同各项误差源之间的关系，包括绳长误差和绳输出点的位置误差。以iFeel6-BH1500为对象，对这两项误差所造成的操作末端的位置误差和姿态误差进行了数值仿真。第三，通过静力学，构建了设备的输出力/力矩误差同各项误差源之间的关系，包括绳张力误差以及结构矩阵误差。并在iFeel6-BH1500设备上，对这两项误差所造成的操作末端上的输出力误差和输出力矩误差进行了数值仿真。第四，为了减小设备的位姿误差和输出力/力矩误差，分别对绳长、绳输出点位置以及绳张力进行了标定。实验后，通过对标定的相关参数进行验证，证明其产生的位姿误差以及输出力/力矩误差减小。本文以iFeel6-BH1500为例，给出了分析设备的位姿误差和力误差的方法，同时，通过实验给出了参数标定方法，这些方法具有通用性，可以应用在其它绳驱动力反馈设备中。