具有改进的力觉再现的力觉接口制造技术

本发明专利技术涉及一种力觉接口，该力觉接口包括：按钮(1)，能够由用户旋转；交互元件(12)，用于与磁流变流体交互，该交互元件(12)刚性连接到按钮(1)；测量装置，用于测量按钮(1)的当前位置(14)；制动器，包括磁流变流体和用于在所述流体中生成磁场的系统(6)；控制单元，能够为所述用于生成磁场的系统生成命令以修改磁场的值；以及检测装置，用于检测用户施加在按钮(1)上的扭矩，以获取扭矩的方向以及该扭矩是否大于给定方向的给定值，至少当按钮(1)指示零或低速时，控制单元基于所获得的有关扭矩的信息来控制磁场的生成(6)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的力觉再现的力觉接口
本专利技术涉及一种具有改进的力觉再现的力觉接口。
技术介绍
力觉接口能够采用由用户操作的旋转按钮的形式，在这种情况下，接口根据驱动按钮的角位置和用户所施加的运动来向用户反向施加一阻扭矩，由此使得能够限定用户在转动按钮时将感知到的力觉模型(hapticpatterns)。阻力矩能够经由磁流变流体传送到按钮，通过施加磁场对磁流变流体的表观黏度进行修改以限定预定义的力觉模型。在这种配置中，力觉感觉是按钮的位置的角函数，一定的力觉模型的产生会受损害感知到的力觉质量的不良作用的影响。例如，在接口要重现停止的情况下，必须在按钮进入被界定为力觉停止的角区域时生成显著的阻力矩。当系统处于这种配置时，系统被锁定在该稳定状态。用户则必须施加荷载以朝相反的方向转动按钮、感知粘附感觉，并且必须直到他/她从被限定为力觉感停止的角区域中出来时，才能“离开”停止状态。文献US2006/0280575描述了一种采用磁流变流体的力觉接口，其中，接口的旋转轴中设置有弹簧，该弹簧在按钮和与磁流变流体相接触的元件之间引入了相对运动。如此以来，当用户在停止处朝相反的方向转动按钮时，弹簧所导致的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种力觉接口，包括：‑用于与用户交互的交互元件(1)，适于沿第一方向和第二方向运动，‑用于与流体交互的交互元件(12)，所述流体的黏度根据外部刺激而改变，所述用于与流体交互的交互元件(12)至少以平移方式或至少以旋转方式与所述用于与用户交互的交互元件(1)固定在一起，‑测量装置，用于测量所述用于与用户交互的交互元件(1)的当前位置(14)，‑制动器，包括流体，所述流体的黏度根据外部刺激而改变，以及生成系统(6)，用于在所述流体中按指令生成所述刺激，所述用于与流体交互的交互元件(12)设置在所述流体中，‑控制单元，适于给用于生成刺激的所述生成系统生成命令以修改刺激值，以及‑用于检测由用户施加在所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.29 FR 14591871.一种力觉接口，包括：-用于与用户交互的交互元件(1)，适于沿第一方向和第二方向运动，-用于与流体交互的交互元件(12)，所述流体的黏度根据外部刺激而改变，所述用于与流体交互的交互元件(12)至少以平移方式或至少以旋转方式与所述用于与用户交互的交互元件(1)固定在一起，-测量装置，用于测量所述用于与用户交互的交互元件(1)的当前位置(14)，-制动器，包括流体，所述流体的黏度根据外部刺激而改变，以及生成系统(6)，用于在所述流体中按指令生成所述刺激，所述用于与流体交互的交互元件(12)设置在所述流体中，-控制单元，适于给用于生成刺激的所述生成系统生成命令以修改刺激值，以及-用于检测由用户施加在所述用于与用户交互的交互元件(1)上的扭矩的装置，在所述用于与用户交互的元件可旋转的情况下，为了确定所述扭矩的方向以及所述扭矩是否大于给定方向上的给定值，至少在检测到所述用于与用户交互的交互元件(1)的速度为零或较低时，所述控制单元基于所获得的有关所述扭矩的信息来控制用于生成所述刺激的所述生成系统(6)，或者-用于检测由用户施加在所述与用户交互的交互元件(1)上的荷载的装置，在所述用于与用户交互的交互元件(1)可平移的情况下，为了确定力的方向以及所述力是否大于给定方向上的给定值，至少在检测到所述用于与用户交互的交互元件(1)的速度为零或较低时，所述控制单元基于所获得的有关所述力的信息来控制用于生成所述刺激的所述生成系统(6)。2.根据权利要求1所述的力觉接口，其中，用于检测由用户施加到所述用于与用户交互的元件上的扭矩或力的装置包括至少一个荷载传感器(40.1，40.2，240.1，240.2)，所述荷载传感器优选地以预应力方式安装。3.根据权利要求2所述的力觉接口，其中，用于检测由用户施加到所述用于与用户交互的元件上的扭矩或力的装置包括两个荷载传感器(40.1，40.2，240.1，240.2)，所述两个荷载传感器被设置成使得当所述扭矩或力沿第一方向被施加时，一个荷载传感器检测荷载，并且当所述扭矩或力沿第二方向被施加时，另一荷载传感器检测荷载。4.根据权利要求1所述的力觉接口，其中，用于检测由所述用户施加到所述用于与用户交互的元件上的扭矩或力的装置包括用于由施加到所述力觉接口的前述元件之一上的所述扭矩或力引起的应变的至少一个传感器。5.根据权利要求4所述的力觉接口，其中，用于检测由所述用户施加到所述用于与用户交互的元件上的扭矩或力的装置包括用于由施加到所述力觉接口的前述元件之一上的所述扭矩或力引起的应变的两个传感器，所述应变传感器被设置成使得当所述扭矩或力沿第一方向被施加时，一个应变传感器检测应变，并且当所述扭矩或力沿第二方向被施加时，另一应变传感器检测应变。6.根据权利要求1至5中任一项所述的力觉接口，包括：防护体(26，126，226)，所述防护体被设置成在由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫斯塔法·哈菲兹，何塞·洛扎德，劳伦特·艾克，戈文奈尔·禅格恩，
申请(专利权)人：原子能和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国,FR