本发明专利技术公开一种多模式手指摩擦实验装置，包括手指夹持装置和压力传感器，所述手指夹持装置用于固定手指，所述压力传感器用于放置进行摩擦测试的样品，所述手指夹持装置移动连接在一根主动摩擦导轨上，所述压力传感器移动连接在一根被动摩擦导轨上，所述主动摩擦导轨与被动摩擦导轨相互平行且均沿着水平方向设置，所述主动摩擦导轨还移动连接在呈竖直设计的调节导轨上。本发明专利技术提供一种不仅能完成主动摩擦、主动静摩擦的实验测量数据，还能完成被动摩擦与被动静摩擦实验测量数据的一种多模式手指摩擦实验装置。手指摩擦实验装置。手指摩擦实验装置。
【技术实现步骤摘要】
一种多模式手指摩擦实验装置
[0001]本专利技术涉及摩擦实验领域，具体讲是一种多模式手指摩擦实验装置。
技术介绍
[0002]手指摩擦是生物摩擦学体表类的一个重要研究课题。在人类的生活活动中手指接触摩擦行为随处可见，如对按钮、操作杆等的操作，对触摸屏的触摸操作、拧开瓶盖、使用键盘、鼠标等动作。在这些行为中手指会与各种材料之间由于触摸、滑动而产生摩擦，产生对手指的影响，使手指表面皮肤发生形变，如：手指与劳动生产工具、体育用品等的擦伤起泡现象；手指与触摸屏等材料接触摩擦的舒适性等。因此，需要测试与研究手指在接触摩擦时的规律，即手指的摩擦力学特性，从而根据测出的手指摩擦实验力学特性，指导相关产品的设计和制造，以提高产品操作的可靠性和灵敏度，并提高人的手指操作的舒适性和健康。
[0003]在许多手指摩擦实验装置中，多以研究手指主动摩擦与主动静摩擦特性为主，比如按钮、拧瓶盖的操作，而忽略了对手指被动摩擦以及被动静摩擦的摩擦特性，比如在进行手持工具工作时，工具的惯性造成的被动静摩擦，以及发生工具脱手时的被动摩擦的情况。主动摩擦与主动静摩擦仅能对使用的舒适度进行评定，却不能完成被动摩擦与被动静摩擦对使用时的不适感进行准确的评定。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种不仅能完成主动摩擦、主动静摩擦的实验测量数据，还能完成被动摩擦与被动静摩擦实验测量数据的一种多模式手指摩擦实验装置。
[0005]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种多模式手指摩擦实验装置，包括手指夹持装置和压力传感器，所述手指夹持装置用于固定手指，所述压力传感器用于放置进行摩擦测试的样品，所述手指夹持装置移动连接在一根主动摩擦导轨上，所述压力传感器移动连接在一根被动摩擦导轨上，所述主动摩擦导轨与被动摩擦导轨相互平行且均沿着水平方向设置，所述主动摩擦导轨还移动连接在呈竖直设计的调节导轨上；当所述手指夹持装置固定、压力传感器移动时，用于观察手指被动摩擦反应；当手指夹持装置移动、压力传感器固定时，用于观察手指主动摩擦反应；主动摩擦导轨与被动摩擦导轨之间的间距用于控制手指与样品之间的按压力。
[0006]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在进行实验前，先将手指放进手指夹持装置中，待测试的样品放置到压力传感器上，根据实验员的手指来调节主动摩擦导轨与被动摩擦导轨之间的距离，使手指与样品相抵；当需要进行主动摩擦实验时，压力传感器静止在被动摩擦导轨上，而通过手指夹持装置在主动摩擦导轨上移动，达到手指在样品进行主动摩擦的效果，以获得手指在该样品上的主动摩擦特性；当需要进行主动静摩擦实验时，压力传感器呈自由状态，通过手指夹持装置在主动摩擦导轨上移动，可以使手指带动压力传感器及样品进行一起移动，从而达到手指在样品上进行主动静摩擦的效果，以获得手指在该样
品上的主动静摩擦特性；当需要进行被动摩擦实验时，手指夹持装置静止在主动摩擦导轨上，而通过压力传感器在被动摩擦导轨上移动或者压力传感器进行转动，达到样品在手指上进行主动摩擦的效果，即手指进行被动摩擦，以获得手指在该样品上的被动摩擦特性；当需要进行被动静摩擦实验时，手指夹持装置呈自由状态，通过压力传感器在被动摩擦导轨上移动，可以使样品带动手指夹持装置及手指一起移动，从而达到样品在手指上进行主动静摩擦的效果，即手指进行被动静摩擦，以获得手指在该样品上的被动静摩擦特性。从而通过本专利技术的设计，可以进行四种手指摩擦特性的实验，相较于传统的实验装置，其实验数据更全面、更准确。同时可以通过主动摩擦导轨与被动摩擦导轨之间的距离来调节手指与样品之间的压力，以获得不同压力下的摩擦实验数据。
[0007]作为本专利技术的一种改进，所述手指夹持装置包括两个夹指板，两个所述夹指板上设有用于防止手指缩回的夹指孔，两个夹指板呈平行设置，两个夹指孔呈同轴设置，通过所述改进，在手指摩擦实验过程中，手指会进行自我保护的下意识行为，比如缩回、弯曲等行为，通过夹指孔的设计，可以将手指固定在夹指板上，避免手指的下意识缩回，以保证手指与样品之间的接触力度与接触面积，而两个呈同轴设置的夹指孔，可以保证手指在夹指板上呈笔直状态，避免手指在实验过程中，发生下意识的弯曲以及摩擦过程中的受力弯曲，从而保证实验的准确性。
[0008]作为本专利技术的一种改进，所述手指夹持装置还包括连接板与转动板，所述连接板移动连接在主动摩擦导轨上，所述转动板的一侧可调连接角度固定连接在连接板上，所述转动板的另一侧用于固定连接两个夹指板，通过所述改进，在手指摩擦实验过程中，手指的放置角度也是重要的变量参数之一，不同的手指接触角度，手指与样品之间的法向力也会有差异，从而造成手指的摩擦特性随之发生变化，故而通过转动板的设计，在每一次实验时，可以调节手指的实验角度，获得不同的实验数据，从而保证实验数据的全面性与准确性。
[0009]作为本专利技术的一种改进，所述连接板与转动板的连接处设有沿着转动板周向均匀阵列的定位孔，所述转动板上设有与定位孔相配合的定位轴，所述连接板与转动板的连接处还设有用于固定两者的固定螺栓，通过所述改进，在保证了手指可进行不同角度的实验时，还可以使每一次转动板的实验角度具有确定性，避免转动板实验角度的偏差，以降低实验的系统误差，使实验数据更佳准确。
[0010]作为本专利技术的一种改进，所述转动板设于连接板的一端，所述连接板上还设有用于支撑手臂的支撑部，所述支撑部设于连接板的底端，所述支撑部沿着转动板向连接板的另一端方向设置，通过所述改进，支撑部用于支撑手臂，在进行摩擦过程中，手臂容易出现实验疲劳的情况，虽然因为夹指板的设计，使得实验数据不会影响，但是实验者过于辛苦，不利于实验的长期有效的进行，从而大大降低的实验的体量以及实验的效率，而通过支撑部的设计，可以降低实验者的疲劳感，提高实验体量以及提高实验效率，同时支撑部的设计，可以使实验者的手指实验动作更顺畅，在进行实验时，可以带动手臂一起进行移动，避免在手指摩擦实验过程中出现手腕关节、手指关节扭伤的情况，使实验者更轻松，同时也可以使实验者在实验过程中保持手臂的放松状态，避免紧张感，降低实验者的下意识抗拒行为，降低人为干扰因素，保证实验的准确性。
[0011]作为本专利技术的一种改进，所述主动摩擦导轨上设有限位探头，所述连接板上设有
限位片，当所述限位片抵达限位探头位置时，连接板停止移动，通过所述进改，可以避免摩擦实验的行程过大，避免超出实验者的手臂移动行程，从而避免对实验者造成伤害。
[0012]作为本专利技术的一种改进，所述夹指孔的周向上设有夹指气囊，通过所述进改，在夹指孔夹持手指时，因为不同手指的粗细不同，同一根手指的前端与末端的粗细不同，且不同的实验者的手指的粗细也不同，从而难以采用固定孔径的夹指孔来进行所有手指的夹持工作，同时采用硬夹持的方式，也会在实验过程中对实验者造成夹持损伤的现象，不利于保护实验者的身体安全，而采用夹指气囊的设计方案，不仅可以保证手指夹持的同轴性以及避免对实验者造成夹持损伤，还可以通过控制夹指气囊的气压来调节夹持力度，避免出现对手指细的人造成夹本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多模式手指摩擦实验装置，其特征在于：包括手指夹持装置(1)和压力传感器(2)，所述手指夹持装置(1)用于固定手指，所述压力传感器(2)用于放置进行摩擦测试的样品(9)，所述手指夹持装置(1)移动连接在一根主动摩擦导轨(3)上，所述压力传感器(2)移动连接在一根被动摩擦导轨(4)上，所述主动摩擦导轨(3)与被动摩擦导轨(4)相互平行且均沿着水平方向设置，所述主动摩擦导轨(3)还移动连接在呈竖直设计的调节导轨(5)上；当所述手指夹持装置(1)固定、压力传感器(2)移动时，用于观察手指被动摩擦反应；当手指夹持装置(1)移动、压力传感器(2)固定时，用于观察手指主动摩擦反应；主动摩擦导轨(3)与被动摩擦导轨(4)之间的间距用于控制手指与样品(9)之间的按压力。2.根据权利要求1所述的一种多模式手指摩擦实验装置，其特征在于：所述手指夹持装置(1)包括两个夹指板(1.3)，两个所述夹指板(1.3)上设有用于防止手指缩回的夹指孔(1.3.1)，两个夹指板(1.3)呈平行设置，两个夹指孔(1.3.1)呈同轴设置。3.根据权利要求2所述的一种多模式手指摩擦实验装置，其特征在于：所述手指夹持装置(1)还包括连接板(1.1)与转动板(1.2)，所述连接板(1.1)移动连接在主动摩擦导轨(3)上，所述转动板(1.2)的一侧可调连接角度固定连接在连接板(1.1)上，所述转动板(1.2)的另一侧用于固定连接两个夹指板(1.3)。4.根据权利要求3所述的一种多模式手指摩擦实验装置，其特征在于：所述连接板(1.1)与转动板(1.2)的连接处设有沿着转动板(1.2)周向均匀阵列的定位孔(1.1.1)，所述转动板(1.2)上设有与定位孔(1.1.1)相配合的定位轴(1.2.1)，所述连接板(1.1)与转动板(1.2)的连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晟，马棒棒，汪倩倩，王春鸽，张克科，张宁，李荣智，
申请(专利权)人：浙江大学宁波五位一体校区教育发展中心，
类型：发明
国别省市：
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