CN1343920A - 一种模拟触觉产生的装置 - Google Patents

一种模拟触觉产生的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1343920A
CN1343920A CN 00128956 CN00128956A CN1343920A CN 1343920 A CN1343920 A CN 1343920A CN 00128956 CN00128956 CN 00128956 CN 00128956 A CN00128956 A CN 00128956A CN 1343920 A CN1343920 A CN 1343920A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulse
computing machine
sense
low
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 00128956
Other languages
English (en)
Inventor
黄德华
张智锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN 00128956 priority Critical patent/CN1343920A/zh
Publication of CN1343920A publication Critical patent/CN1343920A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

本发明涉及计算机和电子领域,是一种通过计算机接口对人体进行电刺激模拟生理触觉的方法。把低频脉冲发生器的正负两极通过电极片接触人体,然后使用计算机接口控制其发出脉冲的频率、幅度等参数,利用低频电流引起肌肉的收缩或松弛的效应,使人体感受到到被捶、敲、揉等的各种触觉感觉。它与以往通过机电结构的力反馈装置来对人体产生触觉刺激的方法相比,具有价格低廉,结构简单,不易损坏的优点。

Description

一种模拟触觉产生的装置
本发明涉及计算机控制技术，具体为通过计算机控制脉冲发生器来产生电脉冲。
在现今的个人计算机的人机对话界面中，计算机受软件编程控制，根据人的操作，相应改变各种刺激参数(图像亮度、色度、对比度；声音的大小、频率；游戏杆对人的四肢施压的力度、方向、持续时间等等)，利用显示器，声卡、音箱，游戏反馈杆分别对人的视觉、听觉和触觉进行刺激——这称为人机反馈。
在人机反馈中，目前比较成熟的触觉反馈工具是力反馈游戏控制器(杆)。图1是这种力反馈系统组成示意图，它主要由计算机、计算机接口、游戏器(杆)组成。计算机接口可以是声卡游戏接口、通用串行总线接口(简称USB)等；力反馈游戏器(杆)的方向盘或摇杆由内置的微型电机控制门电路和受微型电机带动控制的金属块组成。控制门电路与计算机接口相联接。它的原理如下：(1)用户通过操纵力反馈游戏杆的摇杆、方向盘的方向、角度，来操纵计算机内的虚拟人物、物体(如汽车)的运动(方向、动作)；(2)当该人物、物体的运动状态与计算机软件预设的条件相符合时(如汽车发生碰撞)，计算机通过其声卡游戏接口或USB接口向力反馈游戏杆发送一个电信号；(3)力反馈游戏杆接到信号后，打开力反馈游戏杆内置微型电机的控制门电路，微型电机带动金属块旋转，使力反馈游戏杆发生震动，从而模拟计算机内的虚拟人物、物体的运动(如汽车发生碰撞)。由此将计算机的电信号转化成力，对人体产生触觉刺激。这种力反馈装置的机电硬件存在成本高昂、结构复杂的缺点，并且容易损坏。
本发明目的在于克服以上缺点，提供一种结构简单、成本低廉的模拟触觉发生装置。
为达所述目的，本发明提供一种模拟触觉产生装置，包括计算机及其接口、游戏控制装置，所述游戏控制装置连接到计算机，其特征在于：还包括受计算机接口控制的低频脉冲发生器和电极；所述低频脉冲发生器与计算机接口连接，在计算机的控制下产生电脉冲并输出到电极。
所述低频脉冲发生器与计算机接口可以通过数据线连接，也可以通过无线连接。
所述低频脉冲发生器包括数模转换模块、压控震荡器、脉冲整形升压模块；数模转换模块将所述计算机输出的数字信号转换成模拟信号，此模拟信号控制压控震荡器输出脉冲的频率，脉冲整形升压模块将压控震荡器输出脉冲进行整形，并提高脉冲的输出电平。
所述的计算机指的是嵌入中央处理单元(CPU)的任何装置。
所述的游戏控制装置可以是键盘、鼠标或游戏杆。
由于本发明用脉冲发生器替代了现有技术中的电机结构，用电脉冲的刺激来产生模拟触觉，因此结构更加简单，大大降低了成本，并且不容易因机械原因导致损坏。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
图1是现有的机电结合的力反馈系统原理示意图；
图2是本发明采用的脉冲装置反馈系统原理示意图；
图3是是利用个人计算机(PC)并口实现本发明的实施例的原理图；
生命机体里存在着一种极其微弱的特殊电流，叫做“生物电”，它与机体的正常运转，神经冲动和触觉感受密切相关。当对人体肌肉外加不同频率的低频脉冲(1-1200HZ)，低频电流就会引起肌肉的收缩或松弛，人体会分别感受到被捶、敲、揉的感觉。本发明的关键点是利用计算机控制脉冲来模拟机械力对人的作用，使人产生触觉。
图2是本发明的原理示意图，它包括输入装置、计算机接口、低频脉冲发生器、电极四部分。输入装置包括单向游戏杆的摇杆或方向盘、键盘、鼠标等，它作为计算机的一部分与计算机联接；计算机可以是包括中央处理单元的任何装置，如PC机、游戏机、VCD机、DVD机等。计算机接口包括声卡游戏接口、USB接口、并口、串口、红外线接口等等，它通过导线联接或无线发射的方式，与低频脉冲发生器数据接口相联；正负两电极片通过导线与脉冲产生器输出端相联。它的原理如下：(1)用户通过操纵键盘、鼠标、游戏杆，来操纵计算机内的虚拟人物、物体(如汽车)的运动(方向、动作)，(2)当该人物、物体的运动状态与计算机软件预设的条件相符合时(如汽车发生碰撞)，计算机其上述任一接口向低频脉冲发生器相应的电信号，(3)低频脉冲发生器接到信号后，经过译码，产生相应频率，幅度的脉冲，(4)脉冲通过导线输出到正负两片电极片上，从而使与极片捆绑在一起的肌肉收缩或松弛(人体产生神经冲动)，模拟出计算机内的虚拟人物的触觉感受：被捶、被敲、被揉。(如汽车发生碰撞，驾驶者被捶的感受)。由此将计算机的电信号转化成生物电，对人体产生触觉刺激。
图3是利用个人计算机(PC)并口实现本发明的实施例原理图。低频脉冲发生器由数模拟转换(简称D/A)模块、压控震荡器(简称VCO)模块、脉冲整形升压模块组成。低频脉冲发生器单独用干两节1.5V干电池供电。(PC)并口的数据线D0(25DBE第15脚)，D1(25DBE第13脚)联接到D/A模块的数据线上。
以进行打斗游戏为例，游戏者使用单向游戏杆等输入装置来操纵计算机内的虚拟人物的动作与另外的虚拟物体作打斗，当该人物的状态与计算机软件预设的条件相符合时，(如虚拟人物被重击，软件按照下表列举数据将并口的D1置低，D0置高，低频脉冲发生器的D/A模块接到信号(D1D0＝01)后，按表格数据译码，输出相应的电压(2.9V)，控制VCO模块输出频率为900-1000HZ之间的脉冲，此特定频率的脉冲通过整形升压后用导线输出到正负两极片上，从而使与电极片捆绑在一起的肌肉收缩或松弛(人体产生神经冲动)，模拟出计算机内的虚拟人物的被重击的“敲”感觉。
编号 游戏的虚拟情景 并口输出的数据 D/A模块输出的控制电压 VCO模块输出的脉冲频率范围 游戏者得到的感觉
0 游戏者被击倒，“死亡” D1D0＝00  2.7V  800-900HZ 捶
1 游戏者被重击，受“重伤” D1D0＝01  2.9V  900-1000HZ 敲
2 游戏者被撞，受“轻伤” D1D0＝10  3.1V  1000-1100HZ 按
3 游戏者被碰 D1D0＝11  3.3V  1100-1200HZ 揉

Claims (5)

1、一种模拟触觉产生装置，包括计算机及其接口、游戏控制装置，所述游戏控制装置连接到计算机，其特征在于：还包括受计算机接口控制的低频脉冲发生器和电极；所述低频脉冲发生器与计算机接口连接，在计算机的控制下产生电脉冲并输出到电极。
2、如权利要求1所述的模拟触觉产生装置，其特征在于所述低频脉冲发生器与计算机接口可以通过数据线连接，也可以通过无线连接。
3、如权利要求1或2所述的模拟触觉产生装置，其特征在于所述低频脉冲发生器包括数模转换模块、压控震荡器、脉冲整形升压模块；数模转换模块将所述计算机输出的数字信号转换成模拟信号，此模拟信号控制压控震荡器输出脉冲的频率，脉冲整形升压模块将压控震荡器输出脉冲进行整形，并提高脉冲的输出电平。
4、如权利要求1所述的模拟触觉产生装置，其特征在于所述的计算机指的是嵌入中处理单元(CPU)的任何装置。
5、如权利要求1所述模拟触觉产生装置，其特征在于所述的游戏控制装置可以是键盘、鼠标或游戏杆。
CN 00128956 2000-09-19 2000-09-19 一种模拟触觉产生的装置 Pending CN1343920A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 00128956 CN1343920A (zh) 2000-09-19 2000-09-19 一种模拟触觉产生的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 00128956 CN1343920A (zh) 2000-09-19 2000-09-19 一种模拟触觉产生的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1343920A true CN1343920A (zh) 2002-04-10

Family

ID=4593271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 00128956 Pending CN1343920A (zh) 2000-09-19 2000-09-19 一种模拟触觉产生的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1343920A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860430B (zh) * 2003-09-30 2010-05-05 英国电讯有限公司 激活触觉输出设备的方法和激活触觉输出设备的装置
WO2012019565A1 (zh) * 2010-08-12 2012-02-16 Bao Zhen 具有电流模拟触感反馈的按键开关以及触敏显示器
CN101836175B (zh) * 2007-09-18 2013-04-24 森赛格公司 用于感觉刺激的方法和设备
CN104423709A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 意美森公司 电刺激触觉反馈接口
CN106267815A (zh) * 2015-05-25 2017-01-04 致伸科技股份有限公司 游戏控制器
US9579690B2 (en) 2010-05-20 2017-02-28 Nokia Technologies Oy Generating perceptible touch stimulus
CN106919095A (zh) * 2017-03-17 2017-07-04 深圳市乐酷博世科技有限公司 BLE Mesh网络电脉冲肤觉反馈器
CN107179846A (zh) * 2016-03-11 2017-09-19 中国移动通信集团四川有限公司 一种触觉反馈方法及终端
TWI612441B (zh) * 2009-10-05 2018-01-21 諾基亞科技公司 產生可感知觸覺刺激的技術

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860430B (zh) * 2003-09-30 2010-05-05 英国电讯有限公司 激活触觉输出设备的方法和激活触觉输出设备的装置
CN101836175B (zh) * 2007-09-18 2013-04-24 森赛格公司 用于感觉刺激的方法和设备
CN103513764A (zh) * 2007-09-18 2014-01-15 森赛格公司 用于感觉刺激的方法和设备
CN103513764B (zh) * 2007-09-18 2017-04-26 森赛格公司 用于感觉刺激的方法和设备
TWI612441B (zh) * 2009-10-05 2018-01-21 諾基亞科技公司 產生可感知觸覺刺激的技術
US9579690B2 (en) 2010-05-20 2017-02-28 Nokia Technologies Oy Generating perceptible touch stimulus
WO2012019565A1 (zh) * 2010-08-12 2012-02-16 Bao Zhen 具有电流模拟触感反馈的按键开关以及触敏显示器
CN102427354A (zh) * 2010-08-12 2012-04-25 鲍臻 具有电流模拟触感反馈的按键开关以及触敏显示器
CN104423709A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 意美森公司 电刺激触觉反馈接口
CN104423709B (zh) * 2013-09-09 2018-11-13 意美森公司 电刺激触觉反馈接口
CN106267815A (zh) * 2015-05-25 2017-01-04 致伸科技股份有限公司 游戏控制器
CN107179846A (zh) * 2016-03-11 2017-09-19 中国移动通信集团四川有限公司 一种触觉反馈方法及终端
CN107179846B (zh) * 2016-03-11 2020-06-26 中国移动通信集团四川有限公司 一种触觉反馈方法及终端
CN106919095A (zh) * 2017-03-17 2017-07-04 深圳市乐酷博世科技有限公司 BLE Mesh网络电脉冲肤觉反馈器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jones Haptics
Alahakone et al. Vibrotactile feedback systems: Current trends in rehabilitation, sports and information display
CN205268525U (zh) 一种多触点能量肌肉刺激仪
JP6507419B2 (ja) 訓練支援装置及び訓練支援方法
CN1343920A (zh) 一种模拟触觉产生的装置
CN203043423U (zh) 一种基于脑机接口的康复训练装置
CN201832408U (zh) 一种电子游戏力觉反馈装置
CN207852133U (zh) 一种智能英语多媒体互动教学装置
US20220189335A1 (en) Motion feedback device
CN101958060A (zh) 英语拼读速成技术工具
CN201832351U (zh) 音乐复健手套及配套音盒
CN201389335Y (zh) 动作效果模拟装备
CN206541272U (zh) 一种基于磁流变液的纹理触觉再现接口装置
CN211658710U (zh) 基于线性电机的按摩器
CN2930704Y (zh) 音感按摩器
CN207342117U (zh) 人体口腔颌面部肌力康复训练装置
CN100339805C (zh) 一种计算机互动输入装置
Park et al. Muscleman: Wireless input device for a fighting action game based on the EMG signal and acceleration of the human forearm
CN2155859Y (zh) 头痛、眩晕治疗仪
Pamungkas et al. Electro-tactile cues for a haptic multimedia finger motoric learning system
CN210728616U (zh) 具有数据采集及交互功能的沙袋
CN109009860A (zh) 一种音波律动仪
CN107015643A (zh) 用于实现人机交互的纹理触觉再现接口装置
CN213406894U (zh) 一种关节软组织疼痛的诊断治疗装置
CN106473910A (zh) 一种用于康复训练的机械振动电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication