CN101441512B - 基于压阻传感器的指尖力反馈装置 - Google Patents

基于压阻传感器的指尖力反馈装置 Download PDF

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Abstract

基于压阻传感器的指尖力反馈装置，它涉及一种指尖力反馈装置。本发明的目的是为解决现有数据手套在指尖部位都没有力传感器，其力反馈的实现主要是通过电流环控制电机来实现一种力感，由于手指指尖和物体接触时，不是点接触，而是面接触，且应力应变传感器无法感知一个面的受力问题。本发明第二压阻传感器固定在第二安装基座上，第二覆盖层固定在第二压阻传感器上，位置跟踪检测部件设置在指背固定基座和指尖挡板之间，第一压阻传感器固定在第一安装基座上，第一覆盖层固定在第一压阻传感器上。本发明在和人手协调运动时，始终保证指面传感器或者指背传感器和人手的指面或者指背接触，产生很真实的力觉临场感。且工作可靠、拆换、标定较方便。

Description

基于压阻传感器的指尖力反馈装置
技术领域
本发明涉及一种指尖力反馈装置。
背景技术
指尖力反馈的实现一直是一个难题，传统的数据手套比如国外的Cybergrasp和国内的CAS-Force在指尖部位都没有力传感器。其力反馈的实现主要是通过电流环控制电机来实现一种力感。由于手指指尖和物体接触时，不是点接触，而是面接触，且应力应变传感器无法感知一个面力。
发明内容
本发明的目的是为解决传统的力反馈数据手套比如国外的Cybergrasp和国内的CAS-Force在指尖部位都没有力传感器，其力反馈的实现主要是通过电流环控制电机来实现一种力感，由于手指指尖和物体接触时，不是点接触，而是面接触，且应力应变传感器无法感知一个面的受力问题，提供一种基于压阻传感器的指尖力反馈装置。本发明由指背固定基座、第一安装基座、第一压阻传感器、第一覆盖层、第二安装基座、第二压阻传感器、第二覆盖层、指面固定基座安装螺钉、位置跟踪检测部件、指面固定基座、指尖挡板和指尖安装基座辅助固定帽组成，指尖挡板固定在指面固定基座一端的外侧面上，第二安装基座由指尖安装基座辅助固定帽固定在指面固定基座一端的内侧面上，第二压阻传感器固定在第二安装基座上，第二覆盖层固定在第二压阻传感器上，指背固定基座由指面固定基座安装螺钉固定在指面固定基座的另一端的内侧面上，位置跟踪检测部件设置在指背固定基座和指尖挡板之间，位置跟踪检测部件的一端与指背固定基座的一端铰接，第一安装基座固定在指背固定基座朝向位置跟踪检测部件的一侧上，第一压阻传感器固定在第一安装基座上，第一覆盖层固定在第一压阻传感器上。本发明由第二安装基座、第二压阻传感器和第二覆盖层组成了指面传感器部件，由第一安装基座、第一压阻传感器和第一覆盖层组成了指背传感器部件。本发明在和人手协调运动时，始终保证指面传感器或者指背传感器和人手的指面或者指背接触，产生很真实的触觉临场感觉。本发明工作可靠，实用方便。本发明实现了指尖的双向力反馈，效果良好并且临场的真实感很强，拆换、标定均比较方便。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是本发明的剖面结构示意图，图3是本发明的总体轴测图。图中的附图标记1是人的手指。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1～图3)本实施方式由指背固定基座2、第一安装基座3-1、第一压阻传感器4-1、第一覆盖层5-1、第二安装基座3-2、第二压阻传感器4-2、第二覆盖层5-2、指面固定基座安装螺钉6、位置跟踪检测部件7、指面固定基座8、指尖挡板9和指尖安装基座辅助固定帽10组成，指尖挡板9固定在指面固定基座8一端的外侧面上，第二安装基座3-2由指尖安装基座辅助固定帽10固定在指面固定基座8一端的内侧面上，第二压阻传感器4-2固定在第二安装基座3-2上，第二覆盖层5-2固定在第二压阻传感器4-2上，指背固定基座2由指面固定基座安装螺钉6固定在指面固定基座8的另一端上，位置跟踪检测部件7设置在指背固定基座2和指尖挡板9之间，位置跟踪检测部件7的一端与指背固定基座2的一端铰接，第一安装基座3-1固定在指背固定基座2朝向位置跟踪检测部件7的一侧上，第一压阻传感器4-1固定在第一安装基座3-1上，第一覆盖层5-1固定在第一压阻传感器4-1上。
具体实施方式二：(参见图1～图3)本实施方式的第一覆盖层5-1和第二覆盖层5-2均为球冠形状。第一压阻传感器4-1和第二压阻传感器4-2的作用部位是自身的敏感区域，敏感区域的受力要均匀，故第一覆盖层5-1和第二覆盖层5-2做成球冠形状用以保证球冠面和人手指接触良好。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：(参见图1～图3)本实施方式第一覆盖层5-1和第二覆盖层5-2的材质均为聚四氟乙烯材料。本实施方式第一覆盖层5-1和第二覆盖层5-2均使用聚四氟乙烯材料，用来保证和人手指尖的接触均匀。其它与具体实施方式二相同。

Claims (3)

1.一种基于压阻传感器的指尖力反馈装置，它由指背固定基座(2)、第一安装基座(3-1)、第一压阻传感器(4-1)、第一覆盖层(5-1)、第二安装基座(3-2)、第二压阻传感器(4-2)、第二覆盖层(5-2)、指面固定基座安装螺钉(6)、位置跟踪检测部件(7)、指面固定基座(8)、指尖挡板(9)和指尖安装基座辅助固定帽(10)组成，其特征在于：指尖挡板(9)固定在指面固定基座(8)一端的外侧面上，第二安装基座(3-2)由指尖安装基座辅助固定帽(10)固定在指面固定基座(8)一端的内侧面上，第二压阻传感器(4-2)固定在第二安装基座(3-2)上，第二覆盖层(5-2)固定在第二压阻传感器(4-2)上，指背固定基座(2)由指面固定基座安装螺钉(6)固定在指面固定基座(8)的另一端的内侧面上，位置跟踪检测部件(7)设置在指背固定基座(2)和指尖挡板(9)之间，位置跟踪检测部件(7)的一端与指背固定基座(2)的一端铰接，第一安装基座(3-1)固定在指背固定基座(2)朝向位置跟踪检测部件(7)的一侧上，第一压阻传感器(4-1)固定在第一安装基座(3-1)上，第一覆盖层(5-1)固定在第一压阻传感器(4-1)上。
2.根据权利要求1所述的基于压阻传感器的指尖力反馈装置，其特征在于：第一覆盖层(5-1)和第二覆盖层(5-2)均为球冠形状。
3.根据权利要求2所述的基于压阻传感器的指尖力反馈装置，其特征在于：第一覆盖层(5-1)和第二覆盖层(5-2)的材质均为聚四氟乙烯材料。
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