CN101446874A - 基于光电传感器的指尖位置跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
基于光电传感器的指尖位置跟踪装置。它涉及应用于虚拟现实或者遥操作中人手指尖位置跟踪技术，它解决了不能很好的区分力反馈时的接触和非接触状态的问题，本发明的指面支撑板(7)为截面为L形支撑板，指背固定基座(2)一端端面固定在指面支撑板(7)的一端内表面上，背固定基座2下表面和指面支撑板(7)的另一端的内表面形成腔，反光板(5)设置在指背固定基座(2)和支撑板7之间的腔中，反光板(5)的一端与指背固定基座(2)的下表面的内侧铰接，红外光学测距传感器(3)设置在指背固定基座(2)和反光板(5)之间所形成的腔中。本发明实用方便，可靠性高，动态响应快。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于虚拟现实或者遥操作中人手指尖位置跟踪技术。
背景技术
在虚拟现实或遥操作中，通常需要力反馈装置，传统的力反馈装置比如国外的Cybergrasp，国内的CAS-Force在指尖位置都是和人手进行固连的，因此不能很好的区分力反馈时的接触和非接触状态。目前国内还没有出现相关技术。
发明内容
本发明为了解决现有指尖位置跟踪装置不能很好的区分力反馈时的接触和非接触状态的问题，而提出了基于光电传感器的指尖位置跟踪装置。
本发明它包括指背固定基座、红外光学测距传感器、反光板和指面支撑板；指面支撑板为截面为L形支撑板，指背固定基座一端端面固定在指面支撑板的一端内表面上，指背固定基座下表面和指面支撑板的另一端的内表面形成腔，反光板设置在指背固定基座和指面支撑板之间的腔中，反光板的一端与指背固定基座的下表面的内侧铰接，红外光学测距传感器设置在指背固定基座和反光板之间所形成的腔中。
本发明使得在虚拟现实和遥操作中，当从手没有和物体接触时，主手能够跟踪人手指尖进行随动，人手感觉不到有阻力的存在，当从手和物体发生接触时，主手能够给人手施加相应的作用力。本发明实用方便，可靠性高，动态响应快。
附图说明
图1是本发明的主视图；图2是本发明设置在人手指1上时的侧视图；图3是本发明的装配位置关系示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式由指背固定基座2、红外光学测距传感器3、反光板5和指面支撑板7组成；指面支撑板7为截面为L形支撑板，指背固定基座2一端端面固定在指面支撑板7的一端内表面上，指背固定基座2下表面和指面支撑板7的另一端的内表面形成腔，反光板5设置在指背固定基座2和指面支撑板7之间的腔中，反光板5的一端与指背固定基座2的下表面的内侧铰接，红外光学测距传感器3设置在指背固定基座2和反光板5之间所形成的腔中。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于反光板5与指背固定基座2采用回转轴4铰接连接，其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。采用回转轴4连接稳定，活动自如。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二不同点在于增加了扭簧6，扭簧6的回转中心绕在回转轴4上，扭簧6的一端紧贴反光板5的上表面，扭簧6的另一端紧贴指背固定基座2的内表面，其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。在扭簧6的作用下反光板5始终与人手手指1的指背紧贴，人手指1的指面与指面支撑板7紧贴，将手指限制在反光板5和指面支撑板7之间，在相关控制系统的驱动下保证反光板5和红外光学测距传感器3的相对距离不变。
具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或三不同点在于增加了外封装壳，外封装壳设置在指背固定基座2、红外光学测距传感器3、反光板5和指面支撑板7外部或设置在指背固定基座2、红外光学测距传感器3、反光板5、扭簧6和指面支撑板7外部，其它组成和连接方式与具体实施方式一或三相同。为了防止外界光线的干扰。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
本发明的工作原理：
本发明位置跟踪装置通过指背固定基座2安装在外骨骼机构的指尖接口上。在人手指指尖1做弯曲或者伸展运动时，相关控制系统采集红外光学测距传感器3和反光板5的信号，反光板5和红外光电传感器3设定一个期望距离值F1，期望距离值F1是在红外光学测距传感器3和反光板5之间有一个最小距离和最大距离，在标定传感器时，将二者的平均值也即中间距离设定为期望距离值F1，作为指尖跟踪的距离依据。红外光电传感器3发出的光信号照射到反光板5上再反射回来由红外光电传感器3收集，再将收集到的信号送至外部信号处理系统中处理。经处理后驱动外骨骼机构产生相应弯曲或者伸展运动，实时保证反光板5和红外光电传感器3之间的距离为设定的期望距离值F1，从而保证外骨骼机构的手指指尖跟随人手指尖1的运动。
Claims (4)
1、基于光电传感器的指尖位置跟踪装置，它包括指背固定基座(2)、红外光学测距传感器(3)、反光板(5)和指面支撑板(7)；其特征在于指面支撑板(7)为截面为L形支撑板，指背固定基座(2)一端端面固定在指面支撑板(7)的一端内表面上，指背固定基座(2)下表面和指面支撑板(7)的另一端的内表面形成腔，反光板(5)设置在指背固定基座(2)和指面支撑板(7)之间的腔中，反光板(5)的一端与指背固定基座(2)的下表面的内侧铰接，红外光学测距传感器(3)设置在指背固定基座(2)和反光板(5)之间所形成的腔中。
2、根据权利要求1所述的基于光电传感器的指尖位置跟踪装置，其特征在于反光板(5)与指背固定基座(2)采用回转轴(4)铰接连接。
3、根据权利要求2所述的基于光电传感器的指尖位置跟踪装置，其特征在于还包括了扭簧(6)，扭簧(6)的回转中心绕在回转轴(4)上，扭簧(6)的一端紧贴反光板(5)的上表面，扭簧(6)的另一端紧贴指背固定基座(2)的内表面。
4、根据权利要求1或3所述的基于光电传感器的指尖位置跟踪装置，其特征在于还包括了外封装壳，外封装壳设置在指背固定基座(2)和指面支撑板(7)外部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102098634A CN101446874A (zh) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | 基于光电传感器的指尖位置跟踪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2008102098634A CN101446874A (zh) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | 基于光电传感器的指尖位置跟踪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101446874A true CN101446874A (zh) | 2009-06-03 |
Family
ID=40742572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008102098634A Pending CN101446874A (zh) | 2008-12-31 | 2008-12-31 | 基于光电传感器的指尖位置跟踪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101446874A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014024127A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Fujitsu Ltd | 力覚提示装置、力覚提示方法及び力覚提示システム |
-
2008
- 2008-12-31 CN CNA2008102098634A patent/CN101446874A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014024127A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Fujitsu Ltd | 力覚提示装置、力覚提示方法及び力覚提示システム |
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090603 |