CN113448441B - 具备触觉交互功能的用户手持设备、触觉交互方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种具备触觉交互功能的用户手持设备、触觉交互方法及装置，所述具备触觉交互功能的用户手持设备与显示设备通讯连接；所述具备触觉交互功能的用户手持设备包括：设备壳体、处理器以及力矩产生部件；所述处理器和所述力矩产生部件均设置于所述设备壳体内；且所述力矩产生部件与所述设备壳体固定连接；所述处理器与所述力矩产生部件电连接，用于获取控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；并基于所述控制信号控制所述力矩产生部件形成力矩。这种触觉交互方式能够为用户提供多种触觉感受，可以与显示设备所显示的内容形成很好的契合，可以提高用户体验。
Description
技术领域
本公开涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种具备触觉交互功能的用户手持设备、触觉交互方法及装置。
背景技术
随着显示技术以及虚拟技术的快速发展，在教育、增强现实(Augmented Reality，AR)、虚拟现实(Virtual Reality，VR)、游戏等领域，人们能从屏幕获得非常多的优质内容。同时，人与内容的交互也越来越多，内容给人的反馈，除了可以是视觉、听觉外，还可以是触觉。
但是，目前触觉交互主要是通过振动马达的振动来实现。但振动交互方式不能与显示设备所显示的内容形成很好的契合，影响用户体验。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种具备触觉交互功能的用户手持设备、触觉交互方法及装置。
第一方面，本公开提供了一种具备触觉交互功能的用户手持设备，所述具备触觉交互功能的用户手持设备与显示设备通讯连接；所述具备触觉交互功能的用户手持设备包括：设备壳体、处理器以及力矩产生部件；
所述处理器和所述力矩产生部件均设置于所述设备壳体内；且所述力矩产生部件与所述设备壳体固定连接；
所述处理器与所述力矩产生部件电连接，用于获取控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；并基于所述控制信号控制所述力矩产生部件形成力矩。
第二方面，本公开还提供了一种触觉交互方法，所述触觉交互方法适用于第一方面所述的具备触觉交互功能的用户手持设备；所述方法包括：
获取所述用户手持设备的控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；
基于所述控制信号，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
第三方面，本公开还提供了一种触觉交互装置，其特征在于，所述触觉交互装置适用于第一方面所述的具备触觉交互功能的用户手持设备；所述装置包括：
获取模块，用于获取所述用户手持设备的控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；
力矩模块，用于基于所述控制信号，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
第四方面，本公开还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的触觉交互方法。
第五方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的触觉交互方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例提供的技术方案是，具备触觉交互功能的用户手持设备获取应用场景中与显示设备显示信息或用户的控制操作关联的控制信号，并基于控制信号控制力矩产生部件形成与应用场景对应的力矩。这样，在触感上，如同用户实际完成该应用场景中所显示的动作，进而达到与用户进行触觉交互的目的。这种触觉交互方式能够为用户提供多种触觉感受，可以与显示设备所显示的内容形成很好的契合，可以提高用户体验。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种具备触觉交互功能的用户手持设备的结构示意图；
图2为本公开实施例提供的一种飞轮模组的结构示意图；
图3为本公开实施例提供的一种力矩产生部件的结构示意图；
图4为与图3提供的力矩产生部件的角动量变化量分析图；
图5为本公开实施例提供的一种包括图3提供的力矩产生部件的具备触觉交互功能的用户手持设备的结构示意图；
图6为本公开实施例提供的另一种力矩产生部件中云台模组的结构示意图；
图7为将图6中的云台模组与飞轮模组结合形成的力矩产生部件的结构示意图；
图8为本公开实施例提供的一种触觉交互方法的流程图；
图9为本公开实施例中的一种触觉交互装置的结构示意图；
图10为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本公开实施例提供的一种具备触觉交互功能的用户手持设备的结构示意图。参见图1，该具备触觉交互功能的用户手持设备1与显示设备2通讯连接；具备触觉交互功能的用户手持设备1包括：设备壳体(图1中未示出)、处理器11以及力矩产生部件12。处理器11和力矩产生部件12均设置于设备壳体内；且力矩产生部件12与设备壳体固定连接；处理器11与力矩产生部件12电连接，用于获取控制信号，控制信号与显示设备2的显示信息相关联，或者，控制信号与用户的控制操作相关联；并基于控制信号控制力矩产生部件12形成力矩。
力矩是改变一个物体转动状态的物理量，也就是说一个物体转动状态改变的越快其所受到的力矩也就越大。因此，我们通过感受一个物体转动状态改变的快慢程度可以感知力矩。
其中，“控制信号与显示设备2的显示信息相关联”，是指，控制信号与显示设备2显示画面具有对应关系，力矩产生部件12所形成的力矩属于对显示画面的响应。显示设备2显示的画面不同，控制信号不同，最终力矩产生部件12形成的力矩不同，用户手持设备给用户的触感不同。示例性地，显示设备2显示虚拟人物在用锤子敲击木桩的图像，用户手持设备1获取与该图像对应的控制信号(在这个过程中，用户并未挥动用户手持设备1)，并基于该控制信号控制力矩产生部件12形成力矩。所形成的力矩给人的触感等同或趋近于在实际中用户用真实的锤子敲击真实木桩的触感。
“控制信号与用户的控制操作相关联”，是指，控制信号与用户肢体运动状态具有对应关系，力矩产生部件12所形成的力矩属于对用户肢体运动的响应。用户肢体运动状态不同，控制信号不同，最终力矩产生部件12形成的力矩不同，用户手持设备给用户的触感不同。示例性地，显示设备2显示待敲击的木桩的图像，用户挥动具备触觉交互功能的用户手持设备1完成模拟挥动锤子敲击显示设备2中显示的木桩的动作的过程中，用户手持设备1获取与用户实际挥动动作对应的控制信号，并基于该控制信号控制力矩产生部件12形成力矩。所形成的力矩给人的触感等同或趋近于在实际中用户用真实的锤子敲击真实木桩的触感。
上述技术方案的实质是，具备触觉交互功能的用户手持设备获取应用场景中与显示设备显示信息或用户的控制操作关联的控制信号，并基于控制信号控制力矩产生部件形成与应用场景对应的力矩。这样，在触感上，如同用户实际完成该应用场景中的动作，进而达到与用户进行触觉交互的目的。这种触觉交互方式能够为用户提供多种触觉感受，可以与显示设备所显示的内容形成很好的契合，可以提高用户体验。
根据角动量定理，作用于质点的合外力对于参考点的力矩，等于质点对该参考点的角动量随时间的变化率。即：
其中，
为系统所受力矩；
为系统的角动量，
为系统的角动量变化量。
又因为，
结合公式(1)和公式(2)，可以得到：
其中：
为系统的角速度，
为系统角加速度，I为转动零件的转动惯量。
转动惯量的大小取决于该转动零件的形状、质量分布及转轴的位置。因此，对于一个确定的转动零件，其转动惯量为定值。根据公式(3)可知，通过改变转动零件的角加速度，可以获得力矩。
基于此，在实际中，具备触觉交互功能的用户手持设备中力矩产生部件的具体设计方案有多种，本申请对此不作限制。可选地，该具备触觉交互功能的用户手持设备中，力矩产生部件包括至少一个飞轮模组。图2为本公开实施例提供的一种飞轮模组的结构示意图。参见图2，飞轮模组121包括第一电机1211以及飞轮1212；第一电机1211的旋转轴与飞轮1212固定连接；当第一电机1211的旋转轴旋转时可带动飞轮1212旋转。这样设置的实质是，通过控制飞轮的旋转，形成角加速度变化量，进行形成需要的力矩。
进一步地，在实际中角加速和力矩均为矢量，包括大小和方向，因此可以通过仅改变角加速度的大小，或者仅改变角加速度的方向，或者同时改变角加速度的大小和方向以得到不同的力矩。
示例性地，图3为本公开实施例提供的一种力矩产生部件的结构示意图。参见图3，该力矩产生部件包括三个飞轮模组，三个飞轮模组中的三个旋转轴所在直线中任意两者相交于同一点。
其中，设置“三个飞轮模组中的三个旋转轴所在直线中任意两者相交于同一点”是指，三个电机旋转轴分沿笛卡尔坐标系的X、Y以及Z三个轴设置。图4为与图3提供的力矩产生部件的角动量变化量分析图。参见图4，对于每个飞轮模组而言，通过控制第一电机加速或减速，可以使得该飞轮模组中的飞轮获得一个角加速度。当控制三个飞轮加速或减速旋转时，三个飞轮模组的角动量变化量分别为
以及
整个力矩产生部件的角动量变化量为
以及
合成后的角动量变化量
换言之，采用图3中技术方案，通过控制三个电机旋转轴转速的快慢，可以实现控制该力矩产生部件形成不同大小和/或不同方向的力矩，以增加力矩反馈的丰富性，提高用户体验。
可选地，该笛卡尔坐标系可以为直角坐标系，也可以为斜角坐标系。本申请对此不作限制。
图5为本公开实施例提供的一种包括图3提供的力矩产生部件的具备触觉交互功能的用户手持设备的结构示意图。进一步地，在上述技术方案的基础上，可选地，参见图5，设备壳体包括第一平面A1、第二平面A2和第三平面A3；第一平面A1、第二平面A2和第三平面A3中任意两者相交；三个飞轮模组分别固定于第一平面A1、第二平面A2和第三平面A3上。这样设置有利于实现“三个飞轮模组中的三个旋转轴所在直线中任意两者相交于同一点”的目的，设计方案简单，易于实现。
可选地，还可以设置该力矩产生部件包括一个飞轮模组，并且力矩产生部件还包括云台模组，飞轮模组固定于云台模组上；云台模组固定于设备壳体上；云台模组可相对设备壳体转动，进而带动飞轮模组转动。这样设置的实质是通过飞轮模组中飞轮旋转的快慢，改变角加速度变化量的大小；通过云台模组改变飞轮模组的旋转轴在空间中的方向，进而改变角加速度变化量的方向，以得到不同大小和/或不同方向的力矩，以增加力矩反馈的丰富性，提高用户体验。
可选地，云台模组为单轴云台模组、双轴云台模组或三轴云台模组。
下面以云台模组为双轴云台模组为例，对该力矩产生部件的具体结构进行说明。
图6为本公开实施例提供的另一种力矩产生部件中云台模组的结构示意图。图7为将图6中的云台模组与飞轮模组结合形成的力矩产生部件的结构示意图。参见图7和图6，云台模组122包括第二电机1221、第三电机1223、第一连接件1222以及第二连接件1224；第一连接件1222以及第二连接件1224均为L型连接件；第二电机1221固定于设备壳体(图6和图7中未示出)上，并且第二电机1221的旋转轴与第一连接件1222固定连接；第三电机1223固定于第一连接件1222上，并且第三电机1223的旋转轴与第二连接件1224固定连接；飞轮模组的第一电机1211固定于第二连接件1224上。
在实际使用中，可以先控制云台模组的转动轴转动，以使飞轮模组的旋转轴指向某一角度，然后控制飞轮模组中的旋转轴转动，以使飞轮进行加速或减速运动。通过这种方式，可以在空间中任意方向产生需要大小和方向角动量，增加力矩反馈的丰富性。
或者，在获取控制信号之前，先控制飞轮模组中的旋转轴转动，使得系统具有初始的角动量，在获取控制信号后，基于该控制信号控制云台模组的转动轴转动，以改变角动量的方向，进行得到角动量变化量。通过这种方式，同样可以在空间中任意方向产生需要大小和方向角动量，增加力矩反馈的丰富性。
在上述各技术方案的基础上，本领域技术人员可以理解，控制信号的作用是控制电机转动的转速或旋转角度，其具体可以为施加在电机上的电信号，或者是指示电机以多大转速旋转的转速信号。
进一步地，在实际中，可以设置飞轮模组的质心与云台模组中第二电机旋转轴所在直线和第三电机旋转轴所在直线的交点重合。这样设置可以消除重力，惯性力等对云台模组电机的控制影响，简化在使用时确定控制信号大小的计算难度。
在上述各技术方案的基础上，可选地，处理器还用于获取当前力矩产生部件的运动数据；基于控制信号以及当前力矩产生部件的运动数据，向力矩产生部件施加电信号，以使力矩产生部件形成力矩。当前力矩产生部件的运动数据包括但不限于当前各电机旋转轴的转速和/或当前各电机旋转轴所指向的方向。这样设置的原因是，在实际中，可能在获取控制信号之前，力矩产生部件已形成有力矩，但此时，该力矩不是所需要的力矩，此种情况下需要考虑抵消该不需要的力矩。
进一步地，控制信号与显示设备的显示信息相关联，处理器获取用户手持设备的控制信号，包括：显示设备获取待播放的视频流，视频流包括多个视频帧，至少部分视频帧包括与之对应的用户手持设备的控制信号；显示设备根据视频流的播放进度，将用户手持设备的控制信号发送至用户手持设备，以使用户手持设备获取控制信号。
示例性地，某视频流包括200个视频帧，其中，第50个视频帧显示虚拟人物在用锤子敲击木桩，并且第50个视频帧包括与之对应的用户手持设备的控制信号。当显示设备即将播放到第50个视频帧时，显示设备将第50个视频帧对应的控制信号发送至用户手持设备，以使用户手持设备获取该控制信号，处理器基于该控制信号控制力矩产生部件形成力矩，最终使得当显示设备播放到第50个视频帧时，该具备触觉交互功能的用户手持设备形成与虚拟人物用锤子敲击木桩相适应的力矩。
可选地，若控制信号与显示设备的显示信息相关联，获取用户手持设备的控制信号，还可以包括：显示设备获取待播放的视频流，视频流包括多个视频帧，至少部分视频帧包括与之对应的触控反馈模型信息；基于触控反馈模型信息，确定用户手持设备的控制信号。
此处，触控反馈模型信息是指预先设置完毕的模型，该模型中规定了各电机需要输入的电信息和/或转速信息。并且不同模型对应的各电机需要输入的电信息和/或转速信息至少部分不同。
其中，“基于触控反馈模型信息，确定用户手持设备的控制信号”可以由显示设备完成，也可以由具备触觉交互功能的用户手持设备完成，本申请对此不作限制。
示例性地，某视频流包括200个视频帧，其中，第50个视频帧和第150个视频帧均显示虚拟人物在用锤子敲击木桩，第50个视频帧和第150个视频帧均对应相同的触控反馈模型信息，为第一模型信息。
当显示设备即将播放到第50个视频帧时，显示设备将第50个视频帧对应的第一模型信息发送至用户手持设备，以使处理器基于第一模型信息，得到控制信号，进而基于该控制信号控制力矩产生部件形成力矩，最终使得当显示设备播放到第50个视频帧时，该具备触觉交互功能的用户手持设备形成与虚拟人物用锤子敲击木桩相适应的力矩。当显示设备即将播放到第150个视频帧时，显示设备将第150个视频帧对应的控制信号发送至用户手持设备，以使处理器基于第一模型信息，得到控制信号，进而基于控制信号控制力矩产生部件形成力矩，最终使得当显示设备播放到第150个视频帧时，该具备触觉交互功能的用户手持设备形成与虚拟人物用锤子敲击木桩相适应的力矩。
这样设置的实质是将相同的控制信号整理为一个触控反馈模型信息，进行触控反馈模型信息与视频帧的绑定关联，代替进行控制信号与视频帧的绑定关联，可以压缩待播放的视频流的数据大小，降低数据传输时对流量的消耗，以及存储时对空间的需求。
若控制信号与用户的控制操作相关联，获取用户手持设备的控制信号，包括：获取用户在完成控制操作动作过程中，用户肢体运动信息；基于用户肢体运动信息，确定用户手持设备的控制信号。
其中，用户肢体运动信息具体包括但不限于用户肢体的移动速度、转动角度、肢体关节点空间位置坐标等。可选地，该用户肢体运动信可以基于惯性测量单元得到。
可选地，在上述各技术方案中，电机(包括第一电机、第二电机以及第三电机)为无刷直流电机。
图8为本公开实施例提供的一种触觉交互方法的流程图。该方法适用于进行人机交互的情况。该方法可以由触觉交互装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可配置于本公开实施例提供的任意一种的具备触觉交互功能的用户手持设备。该具备触觉交互功能的用户手持设备具体包括但不限于智能手机、掌上电脑、平板电脑、可穿戴设备、空中鼠标、游戏手柄等。
方法包括：
S210、获取用户手持设备的控制信号，控制信号与显示设备的显示信息相关联，或者，控制信号与用户的控制操作相关联；
S220、基于控制信号，向力矩产生部件施加电信号，以使力矩产生部件形成力矩。
本公开实施例提供的触觉交互方法实质是，具备触觉交互功能的用户手持设备获取应用场景中与显示设备显示信息或用户的控制操作关联的控制信号，并基于控制信号控制力矩产生部件形成与应用场景对应的力矩。这样，在触感上，如同用户实际完成该应用场景中的动作，进而达到与用户进行触觉交互的目的。这种触觉交互方式能够为用户提供多种触觉感受，可以与显示设备所显示的内容形成很好的契合，可以提高用户体验。
进一步地，该方法，还包括：
获取当前力矩产生部件的运动数据；
基于控制信号，向力矩产生部件施加电信号，以使力矩产生部件形成力矩，包括：
基于控制信号以及当前力矩产生部件的运动数据，向力矩产生部件施加电信号，以使力矩产生部件形成力矩。
进一步地，控制信号与显示设备的显示信息相关联，获取用户手持设备的控制信号，包括：
显示设备获取待播放的视频流，视频流包括多个视频帧，至少部分视频帧包括与之对应的用户手持设备的控制信号；
显示设备根据视频流的播放进度，将用户手持设备的控制信号发送至用户手持设备，以使用户手持设备获取控制信号。
进一步地，控制信号与显示设备的显示信息相关联，获取用户手持设备的控制信号，包括：
显示设备获取待播放的视频流，视频流包括多个视频帧，至少部分视频帧包括与之对应的触控反馈模型信息；
基于触控反馈模型信息，确定用户手持设备的控制信号。
进一步地，若控制信号与用户的控制操作相关联，获取用户手持设备的控制信号，包括：
获取用户在完成控制操作动作过程中，用户肢体运动信息；
基于用户肢体运动信息，确定用户手持设备的控制信号。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
图9为本公开实施例中的一种触觉交互装置的结构示意图。该触觉交互装置适用于本公开实施例提供的任意一种所述的具备触觉交互功能的用户手持设备；参见图9，该触觉交互装置具体包括：
获取模块310，用于获取所述用户手持设备的控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；
力矩模块320，用于基于所述控制信号，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
进一步地，获取模块310，还用于获取当前所述力矩产生部件的运动数据；
力矩模块320，用于基于所述控制信号以及当前所述力矩产生部件的运动数据，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
进一步地，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，获取模块310，还用于：
控制所述显示设备获取待播放的视频流，所述视频流包括多个视频帧，至少部分所述视频帧包括与之对应的所述用户手持设备的控制信号；
控制所述显示设备根据所述视频流的播放进度，将所述用户手持设备的控制信号发送至所述用户手持设备，以使所述用户手持设备获取所述控制信号。
进一步地，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，获取模块310，还用于：
控制所述显示设备获取待播放的视频流，所述视频流包括多个视频帧，至少部分所述视频帧包括与之对应的触控反馈模型信息；
基于所述触控反馈模型信息，确定所述用户手持设备的控制信号。
进一步地，若所述控制信号与用户的控制操作相关联，获取模块310，还用于：
获取用户在完成控制操作动作过程中，用户肢体运动信息；
基于所述用户肢体运动信息，确定所述用户手持设备的控制信号。
本公开实施例提供的触觉交互装置，可执行本公开方法实施例所提供的触觉交互方法中的各步骤，具备执行步骤和有益效果，此处不再赘述。
图10为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。下面具体参考图10，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备1000的结构示意图。本公开实施例中的电子设备1000可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)、可穿戴电子设备等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机、智能家居设备等等的固定终端。图10示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，电子设备1000可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储装置1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开所述的实施例的触觉交互方法。在RAM 1003中，还存储有电子设备1000操作所需的各种程序和信息。处理装置1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。
通常，以下装置可以连接至I/O接口1005：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1006；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置1007；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1008；以及通信装置1009。通信装置1009可以允许电子设备1000与其他设备进行无线或有线通信以交换信息。虽然图10示出了具有各种装置的电子设备1000，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，从而实现如上所述的触觉交互方法。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1009从网络上被下载和安装，或者从存储装置1008被安装，或者从ROM 1002被安装。在该计算机程序被处理装置1001执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的信息信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的信息信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字信息通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何已知或未来研发的网络。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：
获取所述用户手持设备的控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；
基于所述控制信号，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
可选的，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，该电子设备还可以执行上述实施例所述的其他步骤。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本公开提供的任一所述的触觉交互方法。
根据本公开的一个或多个实施例，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开提供的任一所述的触觉交互方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现如上所述的触觉交互方法。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种具备触觉交互功能的用户手持设备，其特征在于，所述具备触觉交互功能的用户手持设备与显示设备通讯连接；所述具备触觉交互功能的用户手持设备包括：设备壳体、处理器以及力矩产生部件；
所述处理器和所述力矩产生部件均设置于所述设备壳体内；且所述力矩产生部件与所述设备壳体固定连接；
所述处理器与所述力矩产生部件电连接，用于获取控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；并基于所述控制信号控制所述力矩产生部件形成力矩；
所述力矩产生部件包括飞轮模组；所述飞轮模组包括第一电机以及飞轮；所述第一电机的旋转轴与所述飞轮固定连接；当所述第一电机的旋转轴旋转时可带动所述飞轮旋转；
所述力矩产生部件包括三个飞轮模组，所述三个飞轮模组中的三个旋转轴所在直线中任意两者相交于同一点；或者，
所述力矩产生部件包括一个飞轮模组，并且所述力矩产生部件还包括云台模组，所述飞轮模组固定于所述云台模组上；所述云台模组固定于所述设备壳体上；所述云台模组可相对所述设备壳体转动，进而带动所述飞轮模组转动。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，若所述力矩产生部件包括三个飞轮模组，所述三个飞轮模组中的三个旋转轴所在直线中任意两者相交于同一点；
所述设备壳体包括第一平面、第二平面和第三平面；所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面中任意两者相交；
所述三个飞轮模组分别固定于所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面上。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，若所述力矩产生部件包括一个飞轮模组，并且所述力矩产生部件还包括云台模组，所述飞轮模组固定于所述云台模组上；所述云台模组固定于所述设备壳体上；所述云台模组可相对所述设备壳体转动，进而带动所述飞轮模组转动；所述云台模组为单轴云台模组、双轴云台模组或三轴云台模组。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述云台模组为双轴云台模组；
所述云台模组包括第二电机、第三电机、第一连接件以及第二连接件；所述第一连接件以及所述第二连接件均为L型连接件；所述第二电机固定于所述设备壳体上，并且所述第二电机的旋转轴与所述第一连接件固定连接；所述第三电机固定于所述第一连接件上，并且所述第三电机的旋转轴与所述第二连接件固定连接；所述飞轮模组的第一电机固定于所述第二连接件上。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述飞轮模组的质心与所述云台模组中所述第二电机旋转轴所在直线和所述第三电机旋转轴所在直线的交点重合。
6.一种触觉交互方法，其特征在于，所述触觉交互方法适用于权利要求1-5任一项所述的具备触觉交互功能的用户手持设备；所述方法包括：
获取所述用户手持设备的控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；
基于所述控制信号，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
获取当前所述力矩产生部件的运动数据；
所述基于所述控制信号，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩，包括：
基于所述控制信号以及当前所述力矩产生部件的运动数据，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，所述获取所述用户手持设备的控制信号，包括：
所述显示设备获取待播放的视频流，所述视频流包括多个视频帧，至少部分所述视频帧包括与之对应的所述用户手持设备的控制信号；
所述显示设备根据所述视频流的播放进度，将所述用户手持设备的控制信号发送至所述用户手持设备，以使所述用户手持设备获取所述控制信号。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，所述获取所述用户手持设备的控制信号，包括：
所述显示设备获取待播放的视频流，所述视频流包括多个视频帧，至少部分所述视频帧包括与之对应的触控反馈模型信息；
基于所述触控反馈模型信息，确定所述用户手持设备的控制信号。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述控制信号与用户的控制操作相关联，所述获取所述用户手持设备的控制信号，包括：
获取用户在完成控制操作动作过程中，用户肢体运动信息；
基于所述用户肢体运动信息，确定所述用户手持设备的控制信号。
11.一种触觉交互装置，其特征在于，所述触觉交互装置适用于权利要求1-5任一项所述的具备触觉交互功能的用户手持设备；所述装置包括：
获取模块，用于获取所述用户手持设备的控制信号，所述控制信号与所述显示设备的显示信息相关联，或者，所述控制信号与用户的控制操作相关联；
力矩模块，用于基于所述控制信号，向所述力矩产生部件施加电信号，以使所述力矩产生部件形成力矩。
12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求6-10中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求6-10中任一项所述的方法。
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