使用电流变流体的触觉反馈装置制造方法及图纸

这里描述的实施例总地涉及一种触觉反馈装置。在一些示例中，描述了触觉反馈装置。示例触觉反馈装置可以包括第一层，所述第一层包括多个分立流体腔。示例触觉反馈装置还可以包括第二层，所述第二层耦合至所述第一层并且包括包含电流变流体的多个互连微腔。示例触觉反馈装置还可以包括定位于所述互连微腔的相对的第一侧和第二侧上的多个电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用电流变流体的触觉反馈装置
技术介绍
除非另有声明，这里描述的材料并非相对于本申请中权利要求是现有技术，并且并不承认包括在这一部分中就是现有技术。增强现实(“AR”)通过将真实世界环境的元素与虚拟现实数据合并来创建新混合现实。例如，可以将计算机图像对象实时地混合到真实镜头中向终端用户显示。此外，AR的范围已经扩展为包括诸如触觉反馈之类的非视觉增强以及更宽广的应用领域，仅举几个例子，例如广告、导航、军事服务和娱乐。已经提出了用于展现触觉信息的各种AR设备，所述AR设备能够只提供触感或者力感，或者更复杂一些。因此，对于改进的触觉反馈装置的兴趣增加。
技术实现思路
这里公开的一些实施例总地涉及一种触觉反馈装置。在一些示例中，描述了一种触觉反馈装置，所述触觉反馈装置可以包括第一层，所述第一层包括多个分立流体腔。第二层可以耦合至所述第一层，并且可以包括包含电流变流体的多个互连微腔。多个电极可以定位于所述多个互连微腔的相对的第一侧和第二侧上。在一些示例中，描述了一种可以包括触觉反馈装置的系统。所述触觉反馈装置可以包括第一层，所述第一层包括多个分立流体腔。第二层可以耦合至所述第一层，并且可以包括包含电流变流体的多个互连微腔。多个电极可以定位于所述互连微腔的相对的第一侧和第二侧上。所述系统还可以包括压力源，所述压力源液压地耦合至所述触觉反馈装置的所述第一层的分立流体腔。所述系统还可以包括电源，所述电源电耦合至所述触觉反馈装置的电极。所述系统还可以包括控制模块，所述控制模块电耦合至所述压力源和所述电源。在一些示例中，描述了一种对虚拟现实空间中与人接触的虚拟对象进行触觉表示的方法，所述方法可以包括:对人佩戴的触觉反馈装置的第一层中包括的多个分立流体腔的子集选择性地加压。在所述触觉反馈装置的第二层中可以产生硬度分布，所述第二层可以耦合至所述第一层、并且定位于所述第一层和人之间。可以将来自所述第一层的压力通过所述第二层的硬度分布传递至人，以引起人的触感和力感，所述触感表示与虚拟对象的接触，所述力感表示虚拟对象的硬度。以上概述只是说明性的而不是意欲按照任何方式进行限制。除了上述说明性的方面、实施例和特征之外，另外的方面、实施例和特征通过参考以下附图和详细描述将变得清楚明白。附图说明图1是包括触觉反馈装置在内的系统的方框图；图2A示出了图1的触觉反馈装置的前视图的说明性示例；图2B示出了图1的触觉反馈装置的部分截面侧视图的说明性示例；图2C示出了在图2B的区域2C中图1的触觉反馈装置的第一层和第二层的一部分的具体截面视图的说明性示例；图3A示出了沿图2C中的切削平面线3A的图1的触觉反馈装置的一部分的截面图的说明性示例；图3B示出了沿图2C的切削平面线3A的图1的触觉反馈装置的一部分的截面图的替代实施例；图4A-4B示出了图1的触觉反馈装置的各种操作模式的说明性示例；图5示出了沿图2C中的切削平面线5的图1的触觉反馈装置的一部分的截面视图的说明性示例；图6A-6C示出了在AR空间中虚拟对象和人之间的接触的各种状态以及图1的触觉反馈装置的各种对应操作模式的说明性示例；图7示出了对AR空间中与人接触的虚拟对象进行触觉表示的方法的示例流程图；以及图8是适用于形成触觉反馈装置的系统的说明性实施例的方框图，所有附图都根据这里描述的至少一些实施例设置。具体实施例方式参考附图进行以下详细描述，所述附图形成了描述的一部分。在附图中，除非上下文另有规定，类似的符号典型地表示类似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并非意味着限制。在不脱离这里所展现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例或者可以进行其他变化。应该理解的是如这里一般性描述并且在附图中说明的本公开的方面可以按照多种不同的配置进行排列、替代、组合、分离和设计，这里明确地考虑了这些内容。这里公开的一些实施例通常涉及一种触觉反馈装置，所述触觉反馈装置配置为触觉表示AR空间中与人接触的虚拟对象。示例触觉反馈装置可以实现为手套或者其他合适的产品，配置为由人佩戴或者向人传达触觉信息。示例实施例可以包括第一层、第二层和多个电极。第一层可以包括多个分立的流体腔。第二层可以耦合至第一层，并且可以包括多个互连微腔，所述微腔包含电流变(“ER”)流体。可以将电极定位于第二层的互连微腔的相对的第一侧和第二侧上。示例实施例还可以包括压力源、电源和控制模块。所述压力源可以液压地耦合至所述触觉反馈装置的第一层的分立流体腔，以便对所述分立流体腔选择性地加压。所述电源可以电耦合至所述电极，以便在位于电极之间的互连微腔上选择性地施加电场。所述控制模块可以电耦合至压力源和电源，以便控制所述压力源和所述电源。在操作中，可以通过由压力源控制的流体并且根据由所述控制模块向压力源提供的数据信号来向所述触觉反馈装置的第一层的分立流体腔的子集选择性地加压。电源根据由控制模块向电源提 供的数据信号，通过电极的子集在触觉反馈装置的第二层中的互连微腔的子集上选择性地施加电场，来在触觉反馈装置的第二层中产生硬度分布。来自第一层的分立流体腔的加压子集的压力可以通过第二层的硬度分布传递至人，以引起人的对与虚拟对象的接触加以表示的触感以及对虚拟对象的硬度加以表示的力感。图1是系统100的方框图，所述系统100包括根据这里描述的至少一些实施例布置的触觉反馈装置。通常，所述系统可以配置为触觉表示AR空间106中与人的身体部位104接触的虚拟对象102。例如，系统100可以配置为引起人的对与虚拟对象102的接触加以表示的触感以及对虚拟对象102的硬度加以表示的力感。在所示实施例中，系统100包括触觉反馈装置108、电源110、压力源112和控制模块 114。简而言之，触觉反馈装置108包括:第一层，所述第一层包括多个分立流体腔；第二层，所述第二层包括包含ER流体的多个互连微腔；以及多个电极，定位于所述互连微腔的相对侧上。可以向第一层中的分立流体腔独立地并且选择性地加压，以引起佩戴触觉反馈装置108的人的对与虚拟对象102的接触加以表示的触感。可以通过电极的子集在微腔的子集上选择性地施加电场，以改变所述微腔的子集内的ER流体的表观粘度，从而引起佩戴所述触觉反馈装置108的人的对虚拟对象102的硬度加以表示的力感。下面将提供与触觉反馈装置108有关的附加细节。如图1所示，所述触觉反馈装置108可以配置为将要佩戴在人的手上的手套。更一般地，可以将触觉反馈装置108配置为佩戴在人的几乎任意身体部位上。例如，触觉反馈装置108可以配置为通常分别佩戴在人的手上、脚上、下部躯干和下肢、上部躯干和手臂或者脸上的手套、袜子、裤子、衬衫或面具。电源110电耦合至触觉反馈装置108。更具体地，电源110可以电耦合至触觉反馈装置108的电极。电源110可以配置为根据从控制模块114接收的数据信号，通过电极在触觉反馈装置108的相应微腔上选择性地施加电场。根据一些实施例，可以根据所施加的电场来改变所述微腔内部包含的ER流体的表观粘度。压力源112液压地耦合至触觉反馈装置108。更具体地，压力源112可以液压地耦合至触觉反馈装置108的分 立流体腔。压力源112可以配置为根据从控制模块114接收的数据信号向触觉反馈装置108的分立流体腔选择性地加压。控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：楠浦崇央，
申请(专利权)人：英派尔科技开发有限公司，
类型：
国别省市：