曲率测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及曲率测量装置，所述装置包括：第一曲率测量单元，被构造为在待测对象的曲率大于第一曲率时测量所述待测对象的曲率；第二曲率测量单元，被构造为在所述待测对象的曲率小于第二曲率时测量所述待测对象的曲率，其中，所述第二曲率大于或等于所述第一曲率。该曲率测量装置能够提高检测对象的曲率的准确度。

【技术实现步骤摘要】
曲率测量装置
本专利技术涉及曲率测量装置。
技术介绍
在人机交互场景中，通常期望机器手跟随人的手势。为了实现这个功能，重要的是准确地检测人的手指的弯曲度(也称为曲率)。目前，许多类型的传感器被使用来检测人的手指的曲率。当人的手指的曲率比较大时，这些传感器都能准确地测量手指的曲率。然而，当人的手指的曲率较小时，这些传感器通常不能准确地测量手指的曲率。从而，利用现有的传感器并不总是能准确地检测人的手指的曲率。
技术实现思路
考虑到现有技术的上述问题，本专利技术的实施例提供曲率测量装置，其能够提高检测对象的曲率的准确度。按照本专利技术的实施例的一种曲率测量装置，包括：第一曲率测量单元，被构造为在待测对象的曲率大于第一曲率时测量所述待测对象的曲率；第二曲率测量单元，被构造为在所述待测对象的曲率小于第二曲率时测量所述待测对象的曲率，其中，所述第二曲率大于或等于所述第一曲率。其中，所述第一曲率测量单元包括：电阻应变式传感器，电阻应变式传感器被构造为具有沿待测对象延伸的形状，当待测对象的曲率大于第一曲率时，电阻应变式传感器随着待测对象的弯曲而弯曲，从而改变电阻应变式传感器的电阻；第一曲率计算单元，被构造为根据电阻应变式传感器的电阻计算电阻应变式传感器的曲率，以作为待测对象的曲率。其中，所述第二曲率测量单元包括：压力传感器，压力传感器被设置为与待测对象接触，当待测对象的曲率小于第二曲率时，压力传感器随着待测对象的弯曲而感测待测对象对压力传感器施加的压力；第二曲率计算单元，被构造为根据压力传感器感测的压力计算待测对象的曲率。其中，所述装置还包括：弹性构件，被构造为具有沿待测对象延伸的、并以预定曲率弯曲的形状，其中，压力传感器设置在待测对象的弯曲运动所沿的方向上，当弹性构件随着待测对象的弯曲而弯曲时，弹性构件向待测对象施加弹性力，从而待测对象对压力传感器施加与弹性构件施加的弹性力对应的压力。其中，第一曲率计算单元根据电阻应变式传感器的电阻根据曲率的变化而变化的第一关系曲线来计算电阻应变式传感器的曲率，电阻应变式传感器被构造为使得第一关系曲线的与电阻应变式传感器的曲率大于第一曲率对应的部分为线性。其中，第二曲率计算单元根据压力传感器感测的压力根据弹性构件的曲率的变化而变化的第二关系曲线来计算弹性构件的曲率，以作为待测对象的曲率，弹性构件被构造为使得第二关系曲线的与弹性构件的曲率小于第二曲率对应的部分为线性。其中，预定曲率为第二曲率。其中，待测对象为人的手指，所述装置还包括：套体，被构造为穿戴在手指上，其中，第一曲率测量单元和第二曲率测量单元设置在所述套体中。附图说明本专利技术的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。图1A示出了按照本专利技术的一个实施例的用于检测对象的曲率的设备的示意图。图1B示出了按照本专利技术的一个实施例的传感装置的示意图。图1C示出了电阻应变式传感器的输出特性的示例。图1D示出了压力传感器的输出特性的示例。图2示出了按照本专利技术的一个实施例的用于用于检测对象的曲率的方法的总体流程图。图3示出了按照本专利技术的一个实施例的曲率测量装置的示意图。10：曲率测量装置20：指套30：传感装置32：电阻应变式传感器34：压力传感器36：弹性金属体40：控制器200：用于检测对象的曲率的方法202：指示开始执行校正操作204：计算手指的最大曲率206：计算手指的最小曲率208：输出最大和最小曲率210：计算手指的曲率212：输出手指的曲率300：曲率测量装置302：第一曲率测量单元304：第二曲率测量单元306：金属构件308：套体3022：电阻应变式传感器3024：第一曲率计算单元3042：第一曲率计算单元3044：第二曲率计算单元具体实施方式本专利技术的实施例的方案使用具有多个传感器的传感装置来测量对象的曲率并组合该多个传感器的传感器输出来计算对象的曲率，其中，该多个传感器包括能够在对象的大于第一曲率的曲率变化区间将对象的曲率线性地转换成传感器输出的至少一个传感器，以及，能够在对象的从零曲率到不小于第一曲率的第二曲率的曲率变化区间将对象的曲率线性地转换成传感器输出的至少一个传感器。由于能够在对象的大于第一曲率的曲率变化区间将对象的曲率线性地转换成传感器输出的传感器在对象的曲率较大时能够准确地测量对象的曲率，而能够在对象的从零曲率到第二曲率的曲率变化区间将对象的曲率线性地转换成传感器输出的传感器在对象的曲率较小时能够准确地测量对象的曲率，因此，本专利技术的实施例的方案在对象的曲率较小和较大时都能准确地检测对象的曲率。从而，与现有技术相比，本专利技术的实施例的方案提高了检测对象的曲率的准确度。下面，将参照附图详细描述本专利技术的各个实施例。现在参见图1A，其示出了按照本专利技术的一个实施例的曲率测量装置的总体示意图。在本实施例中，其曲率被检测的对象是人的手指。如图1A所示，曲率测量装置10可以包括多个指套20、多个传感装置30和一个控制器40。指套20是一种穿戴在手指上之后能够包裹着整个手指并紧贴着手指的长条形的套子，其的一端具有开口以便手指能伸到指套20里面。指套20由柔性材料(例如但不局限于，天然胶乳或聚氨酯材料等)制成，从而指套20戴在手指上之后能够随着手指任意弯曲变化。在每一个指套20的内壁上附着一个传感装置30。当每一个已附着一个传感装置30的指套20被穿戴在一个手指上时，要调整该指套20相对于手指的位置以使得传感装置30位于并紧贴手指的具有指甲的那一面(下面称之为手指的背面)，从而传感装置30能够感知手指的细微姿态变化以便能准确地测量手指的曲率。这里，将穿戴了某一个指套20的某个手指称作附着在该指套20上的传感装置30所针对的手指。如图1B所示，每一个传感装置30包括一个电阻应变式传感器32、一个压力传感器34和一个弹性金属体36。电阻应变式传感器32呈长条形，其长度等于或略大于传感器30所针对的手指的长度。当附着了传感装置30的指套20穿戴在手指上时，该传感装置30中的电阻应变式传感器32的长条形方向平行于手指的从指根到指尖的方向，并且，电阻应变式传感器32在其长条形方向上沿着手指的指根到指尖覆盖在手指的背面。电阻应变式传感器32是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，其由在弹性元件上粘贴电阻应变敏感元件构成。当例如力、扭矩、速度、加速度或流量等的物理量作用于电阻应变式传感器32的弹性元件时，会导致该弹性元件变形，该弹性元件的变形进而引起电阻应变式传感器32中的电阻应变片的电阻变化，电阻应变式传感器32通过其包含的转换电路将电阻应变片的电阻变化转换为电信号量值并输出该电信号量值作为传感器输出。电阻应变式传感器32可以是现有的任何型号的电阻应变式传感器。例如，长沙翔昊电子科技有限公司生产的型号为XHZ-210/215的电阻应变式传感器。弹性金属体36呈长条形，其长度基本上与电阻应变式传感器32的长度相同。弹性金属体36可以与电阻应变式传感器32贴合在一起或相互分离。弹性金属体36可以由具有良好弹性的任何金属制成。长条形的弹性金属体36在自然状态下是弯曲的且具有预定曲率ANG1。当附着了传感装置30的指套20穿戴在手指上时，该传感装置30中的弹性金属体36的长条形方向平行于手指的从指根到指尖的方向，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲率测量装置(300)，其特征在于，所述装置包括：第一曲率测量单元(302)，被构造为在待测对象的曲率大于第一曲率时测量所述待测对象的曲率；第二曲率测量单元(304)，被构造为在所述待测对象的曲率小于第二曲率时测量所述待测对象的曲率，其中，所述第二曲率大于或等于所述第一曲率。

【技术特征摘要】
1.一种曲率测量装置(300)，其特征在于，所述装置包括：第一曲率测量单元(302)，被构造为在待测对象的曲率大于第一曲率时测量所述待测对象的曲率；第二曲率测量单元(304)，被构造为在所述待测对象的曲率小于第二曲率时测量所述待测对象的曲率，其中，所述第二曲率大于或等于所述第一曲率。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一曲率测量单元(302)包括：电阻应变式传感器(3022)，电阻应变式传感器(3022)被构造为具有沿待测对象延伸的形状，当待测对象的曲率大于第一曲率时，电阻应变式传感器(3022)随着待测对象的弯曲而弯曲，从而改变电阻应变式传感器(3022)的电阻；第一曲率计算单元(3024)，被构造为根据电阻应变式传感器(3022)的电阻计算电阻应变式传感器(3022)的曲率，以作为待测对象的曲率。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二曲率测量单元(304)包括：压力传感器(3042)，压力传感器(3042)被设置为与待测对象接触，当待测对象的曲率小于第二曲率时，压力传感器(3042)随着待测对象的弯曲而感测待测对象对压力传感器(3042)施加的压力；第二曲率计算单元(3044)，被构造为根据压力传感器(3042)感测的压力计算待测对象的曲率。4.如权利要求3所述的装置(300)，其特征在于，所述装置(300)还包括：弹性构件(306)，被构造为具有沿待测对象延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传雨，卓越，李冬，公张睿，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE