当前,人机交互技术研究是发展得最快的领域之一,应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的力/触觉交互技术应用潜力已经开始展现,人类不同感觉通道的结合对用户的体验是十分重要的,虽然视觉和听觉占据主要地位,但力觉和触觉的加入能够进一步提高人类的沉浸感,因此,能够实时、准确地再现力觉和触觉的力/触觉交互系统设计显得越来越重要。本文设计了手指力/触觉交互系统,能够实时有效地再现虚拟环境中的力觉和触觉。　　首先,对挤压气膜效应进行了简要的分析,设计了变摩擦触觉感知装置,并将其与单自由度力觉再现装置进行集成,组成了手指随动式力/触觉再现装置。建立了手指力/触觉虚拟交互系统,并编写了人机交互系统软件,通过通讯的设置将设备与虚拟环境紧密联系起来,从而组成为一套完整的手指力/触觉交互系统。　　其次,建立了力觉交互系统动力学模型,并根据电路理论知识将其转化为二端口网络模型,同时对系统性能进行了深入分析,在保证力觉交互系统稳定性、透明性和跟踪精度前提下,采用作图法寻求到合适的控制点,并使用仿真工具进行了理论验证。　　再次,利用触觉感知平台进行了摩擦系数标定实验,通过曲线拟合建立了驱动电压与摩擦系数的对应关系,由此设计了虚拟物体质感和纹理再现的控制信号。建立了包括人、设备、虚拟环境在内的闭环控制系统,并设计了压电振子驱动控制方案,编写了系统控制界面。　　最后,进行了手指力/触觉交互系统实验研究,搭建了系统实验平台,并通过虚拟力再现实验以及质感和纹理再现实验验证了本设计用于手指力/触觉再现的可行性以及有效性。