一种具有压力反馈的体感追踪系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种具有压力反馈的体感追踪系统及方法，该系统包括：遥控装置、被遥控装置和环境反馈装置；遥控装置，用于采集操作者肢体的第一动作信号，并将第一动作信号发送至被遥控装置；被遥控装置，用于根据第一动作信号执行相应动作，还用于采集被遥控装置在动作过程中的第二动作信号，并将第二动作信号发送至环境反馈装置；环境反馈装置，用于接收第二动作信号，并根据第二动作信号执行相应动作，还用于根据第一动作信号和第二动作信号的差异程度向操作者进行压力反馈。本发明专利技术使得遥控装置和被遥控装置能够双向互动，提高操控的安全性和被遥控装置执行动作的准确性。

A somatosensory tracking system and method with pressure feedback

The present invention relates to a pressure feedback somatosensory tracking system and method, the system includes a remote control device, remote control device and environmental feedback device; remote control device for the first operation signal acquisition operator of limbs, and will be the first action signal sent to a remote control device; by remote control device, according to the implementation of the corresponding action the first operation signal, is also used by the remote control device second action signal acquisition in the course of action, and the second action signal sent to the environmental feedback device; environmental feedback device, for receiving a second signal, and according to the appropriate action to implement second motion signals, also used according to different degree of the first action signal and second action signal to the operator pressure feedback. The invention enables the remote control device and the remote control device to interact in two directions, improve the security of the control and the accuracy of the operation of the remote control device.

【技术实现步骤摘要】
一种具有压力反馈的体感追踪系统及方法
本专利技术属于体感识别遥控领域，尤其涉及一种具有压力反馈的体感追踪系统及方法。
技术介绍
体感追踪系统是指利用躯体感觉，如触觉、压觉、温觉、痛觉和本体感觉(关于肌肉和关节位置和运动、躯体姿势和运动以及面部表情的感觉)等对电子产品进行操作和控制的系统。现有的体感追踪系统只能单向传递操作者的遥控指令，缺乏与被操控装置之间的交互，操作者无法得知被操控装置的动作动作是否完成到位，被操控装置执行动作的准确性和操作安全性较差。
技术实现思路
本专利技术针对现有的体感追踪系统存在的上述技术问题，提供了一种具有压力反馈的体感追踪系统及方法。本专利技术提供了一种具有压力反馈的体感追踪系统，包括：遥控装置、被遥控装置和环境反馈装置；所述遥控装置，用于采集操作者肢体的第一动作信号，并将所述第一动作信号发送至所述被遥控装置；所述被遥控装置，用于根据所述第一动作信号执行相应动作，还用于采集被遥控装置在动作过程中的第二动作信号，并将所述第二动作信号发送至所述环境反馈装置；所述环境反馈装置，用于接收所述第二动作信号，并根据所述第二动作信号执行相应动作，还用于根据所述第一动作信号和第二动作信号的差异程度向操作者进行压力反馈。本专利技术的有益效果：当操作者通过遥控装置输出控制指令后，被遥控装置执行控制指令，并且控制环境反馈装置动作，使得操作者能够感知到被遥控装置的动作执行情况，使得遥控装置和被遥控装置能够双向互动，提高操控的安全性和被遥控装置执行动作的准确性。本专利技术还提供一种应用于上述具有压力反馈的体感追踪系统的体感追踪方法，包括：遥控装置采集操作者肢体的第一动作信号，并将所述第一动作信号发送至被遥控装置；被遥控装置根据所述第一动作信号执行相应动作，采集被遥控装置在动作过程中的第二动作信号，并将所述第二动作信号发送至环境反馈装置；所述环境反馈装置接收所述第二动作信号，并根据所述第二动作信号执行相应动作，还根据所述第一动作信号和第二动作信号的差异程度向操作者进行压力反馈。本专利技术的有益效果：当操作者通过遥控装置输出控制指令后，被遥控装置执行控制指令，并且控制环境反馈装置动作，使得操作者能够感知到被遥控装置的动作执行情况，使得遥控装置和被遥控装置能够双向互动，提高操控的安全性和被遥控装置执行动作的准确性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种具有压力反馈的体感追踪系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种具有压力反馈的体感追踪系统的具体结构示意图；图3为实施例提供的遥控装置及环境反馈装置的实体结构示意图；图4a和4b为本专利技术实施例提供的压力反馈装置的组装样式图；图4c为本专利技术实施例提供的压力反馈装置的爆炸图；图5为本专利技术实施例提供的被遥控装置的实体结构示意图；图6为为本专利技术实施例提供的一种体感追踪方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种具有压力反馈的体感追踪系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：遥控装置、被遥控装置和环境反馈装置；所述遥控装置，用于采集操作者肢体的第一动作信号，并将所述第一动作信号发送至所述被遥控装置；所述被遥控装置，用于根据所述第一动作信号执行相应动作，还用于采集被遥控装置在动作过程中的第二动作信号，并将所述第二动作信号发送至所述环境反馈装置；所述环境反馈装置，用于接收所述第二动作信号，并根据所述第二动作信号执行相应动作，还用于根据所述第一动作信号和第二动作信号的差异程度向操作者进行压力反馈。具体的，上述第一动作信号和第二动作信号包含旋转角度信息或伸缩长度信息，遥控装置、被遥控装置和环境反馈装置之间可通过有线通信或无线通信的方式进行交互。可选地，在该实施例中，如图2所示，所述遥控装置包括第一采集装置和第一信号发射器；所述第一采集装置，安装在操作者肢体的活动关节部位，用于采集肢体活动关节的第一动作信号，所述第一动作信号包含旋转角度信息和/或伸缩长度信息；所述第一信号发射器，用于将所述第一动作信号发送至被遥控装置。具体的，以手臂为例，手臂的活动关节包括腕关节和肘关节，当操作者的手臂动作时，第一采集装置采集腕关节或肘关节的旋转角度信息，肘关节旋转时大臂和小臂之间的伸缩长度信息，以及腕关节旋转时小臂和手掌之间的伸缩长度信息。可选地，在该实施例中，如图2所示，所述被遥控装置包括机械臂、第一信号接收器、第一驱动装置、第二采集装置和第二信号发射器；所述第一信号接收器，用于接收信号发射器发送的第一动作信号；所述第一驱动装置，用于根据所述第一动作信号，带动所述机械臂的关节旋转；所述第二采集装置，安装在与肢体的活动关节部位相对应的机械臂的活动关节部位，用于采集所述机械臂活动关节的第二动作信号，所述第二动作信号包含旋转角度信息和/或伸缩长度信息；所述第二信号发射器，用于将所述第二动作信号发送至环境反馈装置。具体的，机械臂的活动关节包括腕关节和肘关节，当机械臂动作时，第一采集装置采集腕关节或肘关节的旋转角度信息，肘关节旋转时大臂和小臂之间的伸缩长度信息，以及腕关节旋转时小臂和手掌之间的伸缩长度信息。另外，第一驱动装置可选用气动装置、液压装置或舵机等。可选地，在该实施例中，如图2所示，所述环境反馈装置，包括第二信号接收器、第二驱动装置和压力反馈装置；所述第二信号接收器，用于接收所述第二动作信号；所述第二驱动装置，用于根据所述第二动作信号执行相应动作，还用于通过所述压力反馈装置，根据所述第一动作信号和第二动作信号的差异程度对操作者进行压力反馈。具体的，第二驱动装置可选用气动装置、液压装置或舵机等。下面以操作者通过手臂的运动控制被遥控装置动作为例进行介绍。具体的，图3为遥控装置及环境反馈装置的实体结构示意图，如图3所示，遥控装置和环境反馈装置安装在操作者的手臂上，其中，在大臂和小臂的外侧部位安装有第一采集装置，这里选用肘关节角度采集器305来采集操作者手臂肘关节的旋转角度，肘关节角度采集器305的一端通过固定伸缩杆306与大臂固定件301连接，另一端通过固定杆304与和小臂固定件302连接，在肘部安装有环境反馈装置，环境反馈装置包括第二信号接收器、第一驱动装置和压力反馈装置，第一驱动装置选用舵机，舵机307的一端和压力反馈装置309的一端连接，另一端通过固定伸缩杆308与大臂固定件301连接，压力反馈装置309的另一端与小臂固定件302连接。图4c为压力反馈装置的爆炸图，如图所示，压力反馈装置包括舵机连接件401、扭簧402、轴403、中间连接件404、轴405、扭簧406和小臂连接件407，图4a和图4b为组装完成后的装置两侧的样式图，当舵机转动时，即可通过两个扭簧带动连接件转动。图5为被遥控装置的实体结构示意图，如图5所示，被遥控装置的主体为一个多关节的机械臂，机械臂的肘关节部位安装有肘关节角度采集器和驱动装置。下面结合上述遥控装置、被遥控装置和环境反馈装置的实体结构来对本系统的运行原理进行解释。如图3所示，操作者转动小臂时，肘关节角度采集器305采集小臂和大臂之间的旋转角度信息，通过第一信号发射器发送至被遥控装置的第一信号接收器，如图5所示，被遥控装置的舵机501根据旋转角度信息，带动机械臂的小臂和大臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有压力反馈的体感追踪系统，其特征在于，包括：遥控装置、被遥控装置和环境反馈装置；所述遥控装置，用于采集操作者肢体的第一动作信号，并将所述第一动作信号发送至所述被遥控装置；所述被遥控装置，用于根据所述第一动作信号执行相应动作，还用于采集被遥控装置在动作过程中的第二动作信号，并将所述第二动作信号发送至所述环境反馈装置；所述环境反馈装置，用于接收所述第二动作信号，并根据所述第二动作信号执行相应动作，还用于根据所述第一动作信号和第二动作信号的差异程度向操作者进行压力反馈。

【技术特征摘要】
1.一种具有压力反馈的体感追踪系统，其特征在于，包括：遥控装置、被遥控装置和环境反馈装置；所述遥控装置，用于采集操作者肢体的第一动作信号，并将所述第一动作信号发送至所述被遥控装置；所述被遥控装置，用于根据所述第一动作信号执行相应动作，还用于采集被遥控装置在动作过程中的第二动作信号，并将所述第二动作信号发送至所述环境反馈装置；所述环境反馈装置，用于接收所述第二动作信号，并根据所述第二动作信号执行相应动作，还用于根据所述第一动作信号和第二动作信号的差异程度向操作者进行压力反馈。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述遥控装置包括第一采集装置和第一信号发射器；所述第一采集装置，安装在操作者肢体的活动关节部位，用于采集肢体活动关节的第一动作信号，所述第一动作信号包含旋转角度信息和/或伸缩长度信息；所述第一信号发射器，用于将所述第一动作信号发送至被遥控装置。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述被遥控装置包括机械臂、第一信号接收器、第一驱动装置、第二采集装置和第二信号发射器；所述第一信号接收器，用于接收信号发射器发送的第一动作信号；所述第一驱动装置，用于根据所述第一动作信号，带动所述机械臂的关节旋转；所述第二采集装置，安装在与肢体的活动关节部位相对应的机械臂的活动关节部位，用于采集所述机械臂活动关节的第二动作信号，所述第二动作信号包含旋转角度信息和/或伸缩长度信息；所述第二信号发射器，用于将所述第二动作信号发送至环境反馈装置。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述环境反馈装置，包括第二信号接收器、第二驱动装置和压力反馈装置；所述第二信号接收器，用于接收所述第二动作信号；所述第二驱动装置，用于根据所述第二动作信号执行相应动作，还用于通过所述压力反馈装置，根据所述第一动作信号和第二动作信号的差异程度对操作者进行压力反馈。5.一种应用于权利要求1-4所述的系统的体感追踪方法，其特征在于，包括：遥控装置采集操作者肢体的第一动作信号，并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怡科，
申请(专利权)人：王怡科，
类型：发明
国别省市：浙江,33