一种两栖柔性三维力位测量装置、制备方法及其应用制造方法及图纸

技术编号:32774830 阅读:36 留言:0更新日期:2022-03-23 19:31
本发明专利技术公开了一种两栖柔性三维力位测量装置、制备方法及其应用。所述装置包括:自下而上依次设置的柔性基底层、弹性层、柔性磁膜;其中,所述柔性基底层中放置磁测量模块和控制模块;所述弹性层在受力时发生三维形变,牵引柔性磁膜在三维方向上产生磁场变化,所述磁测量模块用于获取三维磁场变化量,所述控制模块用于将所述三维磁场变化量转换为三维力或位移进行输出。本发明专利技术检测三维载荷下的柔性体非线性变形位移,增加了测量维度,能够有效解决拐弯等运动模式识别难题同时可在水陆复杂环境中实现人机交互功能,无需二次标定,解决了传统柔性传感器环境适应性差、传感维度低等难点问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种两栖柔性三维力位测量装置、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于人体运动检测及人机交互
,更具体地,涉及一种两栖柔性三维力位测量装置、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着智慧医疗、智能机器人的迅猛发展,人体运动信息在病理诊断、机器人控制等方面的作用日益突出。基于多维力、形变感知的人机交互装置在运动状态测量、健康监测、医疗诊断、机器人控制等方面有广泛应用前景。
[0003]目前,传统的足底力测量的装置均为一维压力的测量,例如,利用感应装置在竖直方向平移或变形,造成磁通量的改变后,实现对于竖直压力的测量。但一维力的测量存在明显不足,例如,在进行人体日常动作模式识别时,高转弯等动作的识别正确率低,参见下表,其示出了通过一维力测量的识别率。再例如,在进行动态平衡测量时,需要三维作用力计算外推质心,进而评估平衡。但目前仍缺乏有效的三维力感应装置。
[0004]
技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种两栖柔性三维力位测量装置、制备方法及其应用,其目的在于通过获取三维磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两栖柔性三维力位测量装置,其特征在于,所述装置包括:自下而上依次设置的柔性基底层(3)、弹性层(2)、柔性磁膜(1);其中,所述柔性基底层(3)中放置磁测量模块(4)和控制模块;所述弹性层(2)在受力时发生三维形变,牵引柔性磁膜(1)在三维方向上产生磁场变化,所述磁测量模块(4)用于获取三维磁场变化量,所述控制模块用于将所述三维磁场变化量转换为三维力或位移进行输出。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述柔性磁膜(1)包括柔性聚合物薄膜和均匀分布在该柔性聚合物薄膜中具有磁性的固体粉末,所述柔性磁膜(1)的磁场强度为4mT

20mT;优选地,所述柔性聚合物薄膜为聚二甲基硅氧烷薄膜,所述具有磁性的固体粉末为钕铁硼磁粉、钴

氧化铁磁粉或二氧化铬磁。3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述磁测量模块(4)为三维霍尔元件或磁阻传感器,所述控制模块为单片机。4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述弹性层(2)为具有空腔结构的弹性层、实心结构的弹性层或具有多孔结构的弹性层;优选地,所述弹性层(2)为具有多孔结构的聚二甲基硅氧烷。5.一种权利要求1

4任一项所述的两栖柔性三维力位测量装置的制备方法,其特征在于,所述方法包括下列步骤:...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭家杰刘子杰薛宏伟郭楚璇黄斌
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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