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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利基于三维正交背景电磁铁的非接触式力触觉再现系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115237252B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210784030.0，技术领域涉及：G06F3/01；该发明授权基于三维正交背景电磁铁的非接触式力触觉再现系统及方法是由陆熊;易家文;吴常铖设计研发完成，并于2022-06-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于三维正交背景电磁铁的非接触式力触觉再现系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于三维正交背景电磁铁的非接触式力触觉再现系统及方法，通过穿戴在指尖的三轴指尖电磁铁实现在三维正交背景电磁铁内部真实操作空间里的力触觉再现，其中指尖电磁铁由子模块组成，背景电磁铁由子模块组成；仿真获得背景电磁铁对指尖电磁铁的受力情况影响，获得整个三维操作空间中背景电磁铁激励电流对指尖电磁铁的受力映射关系；由光学方法得到人手指的三维位置坐标和旋转角度，并送入力触觉交互模型中计算得到目标三维反馈力，基于离线仿真数据和给定的人手指三维位置坐标、旋转角度和目标三维反馈力，最终确定背景电磁铁和指尖电磁铁的激励电流。

本发明授权基于三维正交背景电磁铁的非接触式力触觉再现系统及方法在权利要求书中公布了：1.基于三维正交背景电磁铁的非接触式力触觉再现方法，其特征在于，所述方法包含： 步骤一，建立包括虚拟手和虚拟物体模型的虚拟场景，并建立背景电磁铁模块内部真实操作空间与虚拟场景的空间映射关系，以及人手与虚拟手的三维位置映射关系； 步骤二，使用有限元方法，获得其中一个背景电磁铁子模块的背景磁场分布，并仿真得到指尖电磁铁模块的三维位置坐标、旋转角度、驱动电流和该背景电磁铁子模块驱动电流对于指尖电磁铁模块各个磁矩分量的作用力的映射关系，获取其离线仿真数据； 将所得离线仿真数据推广到其他背景电磁铁子模块，从而得到所有背景电磁铁子模块和指尖电磁铁模块的离线仿真数据； 步骤三，获取手指位置图像，得到人手指佩戴的指尖电磁铁的实时三维位置信息和旋转角度信息，确定手指数目，并确定是单点触觉再现还是多点触觉再现； 步骤四，中央控制模块基于人手指与虚拟物体再虚拟场景的力触觉交互模型，计算当前时刻指尖电磁铁模块目标三维反馈力； 步骤五，根据离线仿真数据和给定的指尖电磁铁模块三维位置坐标、旋转角度和目标三维反馈力，采用磁场叠加原理作用力生成控制方法，以得到指尖电磁铁模块和背景电磁铁模块的驱动电流。

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