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作者:葉欲 (2000-05-30);核可:徐業良 (2000-06-16)
附註:本文為八十八學年度元智大學機械工程研究所葉欲君碩士論文部份內容。

虛擬實境感知硬體資料手套簡介與裝配

1. 資料手套基本特性簡介

本研究所採用的資料手套裝置為5DT(Fifth Dimension Technologies)公司所推出的5DT Data Glove 5 (5 sensors)。其具有偵測使用者手部方位(X軸與Z軸兩自由度)及手指彎曲度的功能,且能夠模擬滑鼠及具備搖桿的基本功能,這些特點使其成為在虛擬實境應用上一個理想的意念輸入設備。

1為資料手套裝備之組成元件,主要有手套本身(包含方位感測器)、序列界面纜線、電源供應器、及安裝磁片等四項。

1 資料手套裝備組成元件

資料手套上鑲有兩軸(X軸與Z軸)方位感測器,其功能為感測手部方位的改變,測量角度在+/-60度時呈線性變化。而在資料手套內則貼附著光纖並在每隻手指安裝一個感測器,測量手指的平均彎曲量,將測量值傳回電腦做運算並反應成相對的動作。

2. 資料手套之安裝與設定

在安裝資料手套之前,請確認所有電源皆關閉以避免造成設備的傷害,然後按照下列步驟來完成硬體安裝。

(1)資料手套硬體配接

整個接線配接方法如圖2所示,首先將Interface Cable9pin接頭接到電腦的COM1COM2序列埠,而另一端RJ-45接頭則接到手套上Interface Box的接孔。然後請注意到Cable的序列埠接頭處分出了一個電源接頭,將其接上電源供應器並接上電源,如此即完成硬體的安裝。

2 資料手套接線配接圖

(2)資料手套軟體安裝

在完成硬體的安裝後,則安裝所附之磁片,其為一Demo程式且在32位元的作業平台上執行,所以在Windows 95NT上皆可執行。在安裝的最後電腦會詢問是否要安裝Win 32,若是使用Windows 95NT平台者,其會提醒我們的作業系統已是32位元了,因此可以選擇不要安裝。

安裝完成後,將手套戴上並執行一個範例程式測試看看,一般常用的範例程式為“windows 32-bit demo on com2”,此時動一動資料手套及彎曲手指各關節,應可以看到畫面上的數字有所變化如圖3所示,這表示資料手套已正確安裝完成。

3 資料手套旋轉及手指彎曲數值圖

(3)World Up設定與問題排除

在設定資料手套物件前,務必確認該設備屬性欄中傳輸率及序列埠的設定是否正確,一般傳輸率預設為19200,而序列埠屬性則依據連接於電腦序列埠而設定之。

World Up“Type Browser”視窗中,選擇“Sensor>Serial Sensor>Glove5DT”類型,並建立資料手套物件,其預設名稱為“Glove5DT-1”。建立資料手套物件後,即可用指令列“Object”中的“Edit Mlink Targets”功能,將資料手套物件貼附到虛擬物件上。

如果在按照以上程序安裝硬體後卻無法動作,極有可能是因為EPROM裏的資料亂掉,因此必須做清除資料的動作。其方法為在MS-DOS模式下,進入之前安裝軟體的資料目錄中(其預設路徑應為5glove95\utlis\Eerecon\”),執行名稱為“Eerecon.exe”的執行檔,而執行方法是在“Eerecon”後面加上com number,例如若資料手套是連接在電腦的com2,則輸入“Eerecon 2”在按確定鍵即可。而在使用過一段時間後,若發現手套無法使用,可能是因為手套的資料過多,此時則上述執行清除資料的動作,應可恢復正常動作。