CN205318322U - 一种虚拟现实触感反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种虚拟现实触感反馈装置，包括触觉反馈手套和虚拟环境组成，触觉反馈手套，所述的触觉反馈手套内置有九轴惯性测量单元传感器系统，所述的触觉反馈手套的手掌、大拇指、食指、以及中指上设有可以监测彼此间交互的传感器，触觉反馈手套的背部安装集成电路板及主控芯片，集成电路板及主控芯片通过超细导线连通手掌、大拇指、食指、以及中指上传感器和压电传动器。本实用新型的有益效果是在运动轨迹的基础上拟补虚拟现实触感的缺失，能真正让穿戴此设备的人感觉到虚拟现实中所有场景的存在。
Description
技术领域
本实用新型属于虚拟现实技术领域，尤其是涉及一种虚拟现实触感反馈装置。
背景技术
虚拟现实是走在科技前沿的技术，此技术为人们带来前所无比的沉浸感，几大厂商争相推出虚拟现实头盔硬件设备，如Facebook，索尼，三星，HTC。但虚拟现实头盔的输入设备却仍停滞不前。目前的虚拟现实头盔所提供的输入设备仅能追踪到手部的动作，如OculusTouch，索尼和HTC的运动手柄和监测器基站都只能检测到手部或整个人体的运动轨迹，而无法让人真正触摸到虚拟现实中的物品。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种虚拟现实触感反馈装置，在运动轨迹的基础上拟补虚拟现实触感的缺失，能真正让穿戴此设备的人感觉到虚拟现实中所有场景的存在。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种虚拟现实触感反馈装置，包括触觉反馈手套和虚拟环境组成，触觉反馈手套，所述的触觉反馈手套内置有九轴惯性测量单元传感器系统，所述的触觉反馈手套的手掌、大拇指、食指、以及中指上设有可以监测彼此间交互的传感器，触觉反馈手套的背部安装集成电路板及主控芯片，集成电路板及主控芯片通过超细导线连通手掌、大拇指、食指、以及中指上传感器和压电传动器。
作为本方案的优选实施例，所述的压电传动器包括一个压电薄长条，压电薄长条安装至手套的各个部位，压电薄长条的中心连接至设备壳，设备壳装在一个外壳中。
作为本方案的优选实施例，所述的压电传动器由具有集成增压转换器的200-Vp-p压电触觉驱动器驱动。
本实用新型具有的优点和积极效果是：在运动轨迹的基础上拟补虚拟现实触感的缺失，能真正让穿戴此设备的人感觉到虚拟现实中所有场景的存在。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的操作流程图。
图中：1、触觉反馈手套，2、九轴惯性测量单元传感器系统，3、传感器，4、集成电路板及主控芯片，5、压电传动器。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示，本实用新型所述的一种虚拟现实触感反馈装置，包括触觉反馈手套1和虚拟环境组成，触觉反馈手套1，所述的触觉反馈手套1内置有九轴惯性测量单元传感器系统2，所述的触觉反馈手套1的手掌、大拇指、食指、以及中指上设有可以监测彼此间交互的传感器3，触觉反馈手套1的背部安装集成电路板及主控芯片4，集成电路板及主控芯片4通过超细导线连通手掌、大拇指、食指、以及中指上传感器3和压电传动器5。
其中，在本实施例中，所述的压电传动器5包括一个压电薄长条，压电薄长条安装至手套的各个部位，压电薄长条的中心连接至设备壳，设备壳装在一个外壳中。
触觉反馈主要是以一个手套的形式存在，手套内置了九轴惯性测量单元传感器，用户可以利用相关数据进一步提升使用体验。此外，用户只需简单地触碰一下手指，就可以执行操作命令。在手掌、大拇指、食指、以及中指上有四个传感器，可以监测彼此间的交互，所以用户只要带上手套就能在虚拟环境中做很多操作，比如在虚拟场景中开枪，抓住掉落的花瓣，或是控制操作菜单。相对于手势操作，这种手指操控精准度更高。手掌和手指部分内置有10个压电传动器，每个压电传动器都可以通过震动制造触感。手套背部安装集成电路板及主控芯片，通过超细导线连通手掌、大拇指、食指、以及中指上传感器和压电传动器。压电传动器的震动频率可根据虚拟物体参数加上电脑的运算结果给出最合适的频率，再由通过无线wifi传输到主控芯片然后传达到手掌及手指部分的各个压电传动器从而模拟真实触碰效果。
触觉反馈最主要的部分是压电传动器，它将带来最为复杂、精细的触觉反馈体验。全新的应用把这种成熟的技术引入了一个新的领域。标准压电传动器技术使用一个很薄的长条或者一个圆盘，让它们弯曲然后再反弹回去，通过在两端施加电压形成震动。使用薄长条的一种方法是将压电长条端安装至手套的各个部位，然后再将长条的中心连接至设备壳。之后，再把长条装到一个外壳中，这样长条便可以“浮动”，从而让人们可以明显地感觉到手套的压电震动。这种体验我们称之为“局部触觉”。
压电型触觉技术没有任何频率或者振幅限制，可以达到比使用LRA和ERM所达不到的波形。尽管无法感受到触碰虚拟物品所获得的精确触觉反馈，但利用压电型触觉技术会让两者之间的感受非常接近。在某个设计中嵌入多个压电模块后，可产生高精度的触觉反馈体验，它可以让手套的局部而非全部区域产生震动。每个触摸点(手指)都可以感受到其独有的波响应，而非整个手套都震动。
采用一款具有集成增压转换器的200-Vp-p压电触觉驱动器。这种压电驱动器拥有1.5ms的快速启动时间，具备多种功能，可用于任何高端压电触觉系统设计。输入电压可以为单端或者差分，并可以使用3.0-5.5V电源。由于集成了电源开关和二极管，不再需要变压器。这样一来我们可以使用体积更小的电路板空间。
触觉反馈在人机交互过程中，计算机对操作者的输入做出相应，并通过触觉反馈手套作用于操作者的过程。带有触觉反馈的虚拟现实系统由操作者、触觉反馈手套和虚拟环境组成，如图2所示。触觉反馈设备的主要功能是利用传感器测量操作者的运动和位置，讲数据实时、准确地输入人主控计算机。并且将虚拟环境中生成的力感和触感反馈给操作者，是操作者产生身历其境的沉浸感。虚拟环境接受由传感器输入的数据，根据碰撞算法和触觉声称算法生成三维图像和触觉反馈手套的控制信号。分辨传输给显示设备和触觉反馈手套。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (3)
1.一种虚拟现实触感反馈装置，其特征在于：包括触觉反馈手套(1)和虚拟环境组成，触觉反馈手套(1)，所述的触觉反馈手套(1)内置有九轴惯性测量单元传感器系统(2)，所述的触觉反馈手套(1)的手掌、大拇指、食指、以及中指上设有可以监测彼此间交互的传感器(3)，触觉反馈手套(1)的背部安装集成电路板及主控芯片(4)，集成电路板及主控芯片(4)通过超细导线连通手掌、大拇指、食指、以及中指上传感器(3)和压电传动器(5)。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟现实触感反馈装置，其特征在于，所述的压电传动器(5)包括一个压电薄长条，压电薄长条安装至手套的各个部位，压电薄长条的中心连接至设备壳，设备壳装在一个外壳中。
3.根据权利要求1所述的一种虚拟现实触感反馈装置，其特征在于，所述的压电传动器(5)由具有集成增压转换器的200-Vp-p压电触觉驱动器驱动。
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