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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟现实交互,更具体地,涉及一种用于手掌压力感应的柔性超声波手套。
技术介绍
1、虚拟现实交互(vr)的热度在游戏、医疗保健、机器人遥控和制造业等领域正在不断攀升,通过虚拟交互,人们能以低成本、高可达性和非接触方式真实再现触觉感知。如果想获得准确的触觉反馈,使手掌感受其形状、压力反应等特点,需要一个能与皮肤紧贴的压力感知设备,用于收集压力并反馈。
2、压力感知手套是一种能够感知手指和手掌压力的设备,可以作为智能人机界面的一种形式,使用户通过手势和压力来控制计算机或其他设备。在蓬勃发展的虚拟现实、增强现实和混合现实(vr、ar和xr)行业中,生动的压力感知系统使用户能够在虚拟世界中更加精准地控制局部动作,从而提高真实感和沉浸感。手部的动态运动特性使得为手部实现大而密集的压力感知阵列非常具有挑战性,除非整个设备以超柔性和可变形的形式设计。因此,压力感知手套技术可以促进多个领域的发展,例如用于生物医学目的,模拟手术中真实人体反应的触觉感知技术。要使外科医生沉浸在vr虚拟手术中,需要通过建立明确的存在度量,将人类感知量化成数据,从而帮助医生在虚拟手术中感受到真实的人体反应,提高手术技术和操作精度。
3、现有的用于vr手套设备的压力传感器通常是电容式或电阻传感,利用电容敏感元件将被测压力转换能与之成一定关系的电量输出,可实现连续的动态压力检测。然而,电容式或电阻式压力传感器在用于手掌压力检测时主要安装于手掌面,严密的封装影响使用者用户体验,而且长时间佩戴vr手套很容易产生汗渍,这会引起电容式压力传感器
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺陷,提供一种用于手掌压力感应的柔性超声波手套,包括手掌部、第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件,其中:
2、第一松紧部件位于手指远节指骨部位处、第二松紧部件位于手指中节指骨部位处、第三松紧部件位于手指近端指骨部位处,且第三松紧部件与手掌部形成一个整体;
3、所述手掌部的手背部位置处设有超声脉冲回波电路;
4、第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件与所述手掌部通过封装导线连接,并最终连接于所述超声脉冲回波电路;
5、所述手掌部设有压力传感部件,位于籽骨对应的肌肉组织处,且第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件均设有对应的压力传感部件。
6、根据本专利技术的第二方面,提供一种手掌压力感测方法。该方法包括以下步骤:
7、利用上述提供的柔性超声波手套获取超声反射波在时域信号上的变化;
8、通过读取时域信号上的变化大小,识别出手掌所受到压力的大小。
9、与现有技术相比,本专利技术的优点在于,本专利技术基于超声波反射的原理,可排除汗渍等液体等带来的影响。
10、通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述,本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于手掌压力感应的柔性超声波手套,包括手掌部、第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件,其中:
2.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,在应用状态,第一松紧部件处于手指甲床末端位置,第二松紧部件和第三松紧部件分别处于相对应骨节的中间位置。
3.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,所述封装导线长于手指的长度。
4.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,对于第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件,对应的压力传感部件中的1-3柔性复合材料通过所述封装导线与该超声脉冲回波电路连接。
5.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,所述超声脉冲回波电路包含超声波发射电路模块和超声波接收电路模块,对于第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件,对应的压力传感部件中的1-3柔性复合材料通过所述封装导线与所述超声脉冲回波电路连接,所述封装导线包含两股导线,分别连接所述超声波发射电路模块和所述超声波接收电路模块。
6.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,对于所述手掌部、第一松紧部件
7.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,对于所述手掌部,对应的压力传感部件贴合手背皮肤。
8.一种手掌压力感测方法,包括以下步骤:
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中,该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求8所述的方法的步骤。
10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,在所述存储器上存储有能够在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于手掌压力感应的柔性超声波手套,包括手掌部、第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件,其中:
2.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,在应用状态,第一松紧部件处于手指甲床末端位置,第二松紧部件和第三松紧部件分别处于相对应骨节的中间位置。
3.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,所述封装导线长于手指的长度。
4.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,对于第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件,对应的压力传感部件中的1-3柔性复合材料通过所述封装导线与该超声脉冲回波电路连接。
5.根据权利要求1所述的柔性超声波手套,其特征在于,所述超声脉冲回波电路包含超声波发射电路模块和超声波接收电路模块,对于第一松紧部件、第二松紧部件和第三松紧部件,对应的压力传感部件中的1-3柔性复合材料通过所述封装导线与所述超声脉冲回波...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭师峰,姜超,李叶海,曹欢庆,冯伟,
申请(专利权)人:中国科学院深圳先进技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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