一种触觉柔性力模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种触觉柔性力模拟装置，包括设置于人体手背上的空腔主体，空腔主体的顶部设置有进气口，空腔主体的前端设置有导气管，导气管的一端与空腔主体的输气口连通，导气管的另一端与套设于人体手指上的指套的第一进气口连通；人体手心处对应位置还设置有气囊，气囊朝向人体手心的一面设置有多个出气口，气囊上还设置有第三进气口，第三进气口通过导气管与空腔主体连通；该触觉柔性力模拟装置，弥补了现有的VR技术只有视觉和听觉模拟而忽略了触觉模拟的缺陷，而且该触觉柔性力模拟装置结构简单，利用气流涡旋和震动模拟人皮肤对触觉的感受，具有体积小，便于携带，模拟人体触觉真实的特点。

A kind of tactile flexible force simulation device

The utility model relates to a tactile flexible force simulation device, which includes a cavity body set on the back of the human body. The top of the cavity body is provided with an air intake, the front end of the main body of the cavity is provided with a guide tube, one end of the tube is connected with the air inlet of the cavity body, and the other end of the guide pipe is set on the finger of the human body. The first air inlet of the sleeve is connected; the corresponding position of the body center is also provided with an air bag, and a plurality of air outlets are arranged on the side of the body center of the air bag. The air bag is also provided with third air intake, and the third air inlet is connected with the main body through the air duct through the air duct; the tactile flexible force simulation device makes up for the existing VR technology only to be viewed only. The sense and hearing simulation ignore the defects of the tactile simulation, and the tactile flexible force simulation device is simple in structure, and uses the airflow vortex and vibration to simulate the feeling of the human skin to touch the touch. It has small volume, easy to carry, and simulates the real tactile features of the human body.

【技术实现步骤摘要】
一种触觉柔性力模拟装置
本技术属于VR设备
，具体涉及一种触觉柔性力模拟装置。
技术介绍
虚拟现实技术(VirtualReality，以下简称VR技术)是仿真技术的一个重要方向，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。其记录人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，再分别反馈到用户的五官，实现人机交互。同时，伴随着VR技术的方兴未艾，增强现实技术(AugmentedReality,以下简称AR技术)也悄然孕育而生。其把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,声音,味道,触觉等)通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。目前的VR技术主要通过视觉和听觉提供浸入式体验，忽略了一大感官——触觉。作为人类五感之一，触觉是定位和感知外部的重要信息渠道；另一方面，鼠标键盘作为传统的与计算机交互方式并不适合VR和AR在三维空间的应用，手势和触觉相结合必然将成为新一代更自然的交互方式，能为用户提供多维度的新型交互。因此探究不同触压觉和空气涡旋以及振动的对应关系并以此开发出一套全新的、可应用于虚拟现实技术的触觉反馈设备具有重要的应用价值。随着VR技术与AR技术的大规模普及，传统的交互方式已经无法满足新兴的显示方式，更加自然的触觉反馈以及手势操作将在未来大有前途。目前关于触觉反馈设备的研究大多还停留在实验室阶段，尚没有成熟的产品问世，触觉反馈仍然属于虚拟现实领域中的难题。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有VR技术设备未应用触觉反馈，无法模拟触觉体验的问题。为此，本技术提供了一种触觉柔性力模拟装置，包括设置于人体手背上的空腔主体，所述空腔主体的顶部设置有进气口，所述空腔主体的前端设置有导气管，所述导气管的一端与空腔主体的输气口连通，导气管的另一端与套设于人体手指上的指套的第一进气口连通；人体手心处对应位置还设置有气囊，所述气囊朝向人体手心的一面设置有多个出气口，所述气囊上还设置有第三进气口，所述第三进气口通过导气管与空腔主体连通。所述一种触觉柔性力模拟装置，还包括多个震动片，所述震动片粘贴于指套内或者粘贴于手指套环上或者粘贴气囊上。所述空腔主体与导气管连通处设置有凹槽，并且凹槽内设置有第一连接轴，第一支撑杆的一端通过所述第一连接轴与空腔主体活动连接，所述第一支撑杆另一端与第二支撑杆的一端通过第二连接轴活动连接，所述第二支撑杆的另一端通过第三支撑轴与指套活动连接。所述空腔主体上还设置有固定绷带，用于将空腔主体固定在人体手臂上。所述指套上还设置有第二进气口，所述第二进气口设置于指套底端，第二进气口为扁平的长方形。所述空腔主体的进气口与设置于人体手臂上的风扇的出风口连通。本技术的有益效果：本技术提供的这种触觉柔性力模拟装置，提供了一种模拟触觉柔性力的VR技术基础装置，弥补了现有的VR技术只有视觉和听觉模拟而忽略了触觉模拟的缺陷，而且该触觉柔性力模拟装置结构简单，利用气流涡旋和震动模拟人皮肤对触觉的感受，具有体积小，便于携带，模拟人体触觉真实的特点。以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。附图说明图1为触觉柔性力模拟装置结构示意图。图2为多指套结构图。图3为气囊背面示意图。图4气囊正面示意图。图5为控制器及其外围电路示意图。图6为电源电路示意图。图7为震动片正极接入电路示意图。图8为震动片控制电路视图。图9为风扇调速接入电路示意图。图中：1、空腔主体；2、进气口；3、凹槽；4、第一连接轴；5、第一支撑杆；6、第二支撑杆；7、指套；8、导气管；9、震动片；10、第二连接轴；11、气囊；12、第一进气口；13、第二进气口；14、绷带；15、出气口；16、第三进气口；17、第三支撑轴。具体实施方式为进一步阐述本技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1为了解决现有VR技术设备未应用触觉反馈，无法模拟触觉体验的问题，本实施例提供了一种如图1所示的触觉柔性力模拟装置，包括设置于人体手背上的空腔主体1，所述空腔主体1的顶部设置有进气口2，所述空腔主体1的前端设置有导气管8，所述导气管8的一端与空腔主体1的输气口连通，导气管8的另一端与套设于人体手指上的指套7的第一进气口12连通；如图3、图4所示，人体手心处对应位置还设置有气囊11，所述气囊11朝向人体手心的一面设置有多个出气口15，所述气囊11上还设置有第三进气口16，所述第三进气口16通过导气管8与空腔主体1连通；所述空腔主体1的进气口2与设置于人体手臂上的风扇的出风口连通，风扇由控制器进行控制，通过调节风扇的转速，从而控制进入空腔主体1内的气流。这样通过分析触觉感知的因素，由控制器控制风扇的转速，达到控制各个出气口气流的目的，由出气口喷出的气流形成空气涡旋代替触觉生物力学的集中力，通过控控制器调节产生不同的控制接触力效果。上述的触觉柔性力模拟装置，还包括多个震动片9，所述震动片粘贴于指套7内或者粘贴于手指套环上或者粘贴气囊11上；所述震动片9总共设置16个，五个手指的指套7内各设置1个，五个手指的手指中部的套环上各设置一个，手心处的气囊11粘贴6个，震动片同样通过控制器进行控制。这样，震动片与气流涡旋共同作用使得模拟的触觉效果更为真实，感触效果更好。本实施例所述的指套7、导气管8以及与其相关的结构为1个手指的设置结构，其他手指同样设置有与其相同的结构。实施例2上述空腔主体1与导气管8连通处设置有凹槽3，并且凹槽3内设置有第一连接轴4，第一支撑杆5的一端通过所述第一连接轴4与空腔主体1活动连接，所述第一支撑杆5另一端与第二支撑杆6的一端通过第二连接轴10活动连接，所述第二支撑杆6的另一端通过第三支撑轴17与指套7活动连接；导气管8设置于第一支撑杆5、第二支撑杆6的上方，并且导气管8通过固定带与第一支撑杆5固定在一起，可以避免导气管8蓬松混乱，或者漏气，影响使用的效果。上述空腔主体1上还设置有固定绷带14，用于将空腔主体1固定在人体手臂上；固定绷带14设置于空腔主体1中部处，能够绕着手臂的手腕对空腔主体1进行固定，从而使得整个触觉柔性力模拟装置很好的固定在人体手臂上。如图2所示，上述指套7上还设置有第二进气口13，所述第二进气口13设置于指套7底端，第二进气口13为扁平的长方形，并且当指套7套设在手臂上时，能够对手指的指心一侧形成覆盖表面的气流。实施例3上述触觉柔性力模拟装置的控制系统如图5、图6、图7、图8、图9所示触觉柔性力模拟装置的控制系统，包括电源电路，控制器，震动片控制电路；所述电源电路的输入端与电源输入端电连接，电源电路的输出端与控制器电连接，用于提供控制器工作所需的电能；电源电路的输出端还与震动片电源的输入端电连接，用于提供震动片工作所需的电能；所述控制器与震动片控制电路的控制输入端电连接，用于控制震动片的震动状态；所述震动片控制电路的电路输出端与震动片电连接，用于驱动震动片进行震动；所述控制器还与气流调节风扇的控制端电连接，用于控制气流调节风扇的转速。所述电源电路包括稳压器U2，电容C1，电容C2，电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触觉柔性力模拟装置，其特征在于：包括设置于人体手背上的空腔主体(1)，所述空腔主体(1)的顶部设置有进气口(2)，所述空腔主体(1)的前端设置有导气管(8)，所述导气管(8)的一端与空腔主体(1)的输气口连通，导气管(8)的另一端与套设于人体手指上的指套(7)的第一进气口(12)连通；人体手心处对应位置还设置有气囊(11)，所述气囊(11)朝向人体手心的一面设置有多个出气口(15)，所述气囊(11)上还设置有第三进气口(16)，所述第三进气口(16)通过导气管(8)与空腔主体(1)连通。

【技术特征摘要】
1.一种触觉柔性力模拟装置，其特征在于：包括设置于人体手背上的空腔主体(1)，所述空腔主体(1)的顶部设置有进气口(2)，所述空腔主体(1)的前端设置有导气管(8)，所述导气管(8)的一端与空腔主体(1)的输气口连通，导气管(8)的另一端与套设于人体手指上的指套(7)的第一进气口(12)连通；人体手心处对应位置还设置有气囊(11)，所述气囊(11)朝向人体手心的一面设置有多个出气口(15)，所述气囊(11)上还设置有第三进气口(16)，所述第三进气口(16)通过导气管(8)与空腔主体(1)连通。2.如权利要求1所述的一种触觉柔性力模拟装置，其特征在于：还包括多个震动片(9)，所述震动片粘贴于指套(7)内或者粘贴于手指套环上或者粘贴气囊(11)上。3.如权利要求1所述的一种触觉柔性力模拟装置，其特征在于：所述空腔主体(1)与导气管(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：张介憧，甘海林，晋宇飞，金子楗，韩翔宇，许子琪，梅潇然，许睿，
申请(专利权)人：金子楗，
类型：新型
国别省市：陕西,61