CN209153972U - 一种交互式柔性手套系统 - Google Patents
一种交互式柔性手套系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209153972U CN209153972U CN201821690207.6U CN201821690207U CN209153972U CN 209153972 U CN209153972 U CN 209153972U CN 201821690207 U CN201821690207 U CN 201821690207U CN 209153972 U CN209153972 U CN 209153972U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- finger
- glove
- output end
- glove bulk
- flexible
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Prostheses (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种交互式柔性手套系统,包括:手套本体,可穿戴于人手上;触觉反馈装置,设置于所述手套本体上;所述触觉反馈装置包括输出端、导管及驱动端,所述输出端通过导管与所述驱动端相连接,所述输出端设置于所述手套本体上的手指位置,所述驱动端设有一个可压缩的容纳腔,所述容纳腔中装有流体,并且所述容纳腔通过所述导管与所述输出端相连通,当所述容纳腔被压缩时可将内部的流体压迫至所述输出端进而输出压迫力到人手上。该系统结构简单、体积小、易于加工制造。
Description
技术领域
本实用新型涉及触觉反馈技术领域,尤其涉及一种交互式柔性手套系统。
背景技术
自20世纪50年代以来,起源于希腊语的“触觉”一词已被用于心理学。像拥抱这样的接触动作被认为是人类情感的一种相互交流。这可以是继听觉和视觉之后一种重要的通讯媒介。为了成功地操纵远程环境或虚拟/增强现实中的对象以及在远程医疗中判断病人肿瘤分布情况等(远程操作/遥操作、虚拟现实/增强现实、康复医疗、远程手术等),要求用户能够沉浸在被操作对象的环境中。出于这个原因,在过去的二十年中,通过触觉感觉使用户能够通过物理交互来感受物体的触觉设备已经得到不断发展,即让用户通过感知触觉反馈装置所产生的反馈力来得到被感知物体的触觉信息。
现有触觉反馈装置一般通过电机、电磁铁、液压机构等机械装置,存在结构复杂、体积大等问题;也有使用压电陶瓷等智能材料来实现的,但是压电陶瓷所产生的位移较小。
实用新型内容
为解决上述技术问题之一,本实用新型提供一种交互式柔性手套系统,包括:手套本体,可穿戴于人手上;触觉反馈装置,设置于所述手套本体上;所述触觉反馈装置包括输出端、导管及驱动端,所述输出端通过导管与所述驱动端相连接,所述输出端设置于所述手套本体上的手指位置,所述驱动端设有一个可压缩的容纳腔,所述容纳腔中装有流体,并且所述容纳腔通过所述导管与所述输出端相连通,当所述容纳腔被压缩时可将内部的流体压迫至所述输出端进而输出压迫力到人手上。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下进一步改进。
进一步,所述手套本体和/或所述触觉反馈装置为硅胶或塑料材质制成。
进一步,所述容纳腔相对的两侧分别设有柔性电极,两个所述柔性电极可分别接入电源的正负极。
进一步,所述输出端置于所述手套本体的手指肚位置,所述驱动端位于所述手套本体的手背或者手腕或者手臂位置。
进一步,每一个所述输出端和一个所述驱动端通过一根导管连接形成一个反馈单元,所述触觉反馈装置包括多个所述反馈单元,多个所述反馈单元中的多个所述输出端按预设阵列方式排列。
进一步,所述手套本体的每一个手指的指肚位置上均设有多个所述反馈单元,并且在每平方厘米面积内至少连接四个所述反馈单元。
进一步,所述输出端与所述导管为一体结构,并且所述输出端部分的截面形状为圆形或椭圆形或多边形结构。
进一步,所述输出端的端部用弹性薄膜进行封堵或者用活塞块进行封堵。
进一步,所述输出端处的导管结构为波纹管结构。
进一步,该手套系统还包括:
第一控制模块,用于控制所述触觉反馈装置的动作;
第一通讯模块,与所述第一控制模块连接,用于接收或发送信号指令;
第一供电模块,用于为所述交互式柔性手套系统提供电能。
进一步,所述第一控制模块、所述第一通讯模块及所述第一供电模块均设置于所述手套本体上或者设于所述手套本体的夹层中。
进一步,该手套系统还包括机械手装置,所述机械手装置包括与所述手套本体上手指相对应的机械手指,所述机械手指上设有触觉传感器,所述触觉传感器在所述机械手指上的安装位置与所述触觉反馈装置在所述手套本体上相对于手指的安装位置相对应,所述触觉传感器可将接收到的压力信号传输给所述第一通讯模块,并通过所述第一控制模块控制所述触觉反馈装置做出反馈动作。
进一步,该手套系统还包括柔性传感器,所述柔性传感器设置于所述手套本体的手指上,用于检测人手的动作;
所述机械手装置还包括:
多个手骨;
多个关节驱动器,设于多个所述手骨的关节处,用于驱动各手骨的动作;
第二控制模块,用于控制所述关节驱动器的工作;
第二通讯模块,与所述第二控制模块连接,用于接收或发送信号指令;
第二供电模块,用于给机械手装置提供电源。
进一步,所述第一通讯模块与所述第二通讯模块在工作的过程中通过无线的方式实时通讯连接。
与现有技术相比,本实用新型所提供的交互式柔性手套系统的有益技术效果是:针对现有触觉反馈装置的不足,构建了一种触觉反馈装置,该装置能够实现被感知物体力反馈以及形状轮廓的体现,具备结构简单、易于制造、变形精度高、体积小和分辨率高等优点。
本实用新型的技术方案是采用一种基于Maxwell力牵引流体介质的方法实现等效体积转移,由电场控制位移变化,从点驱动阵列到面驱动,进而达到触觉反馈的目的。
另外,本实用新型所提供的交互式柔性手套系统,结构比较简单,容易布置,也不要复杂的电磁铁、气泵等驱动源。在一定的指纹面积下,可以自由设定输出端的数量,输出端数量越多,分辨率就越大,越能够实现复杂的触/力觉信息。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种交互式柔性手套系统的具体实施例的结构示意图;
图2为图1所示的具体实施例的局部剖面结构示意图;
图3为所述反馈单元的第一种具体实施例的结构示意图;
图4为所述反馈单元的第二种具体实施例的结构示意图;
图5为所述反馈单元的第三种具体实施例的结构示意图;
图6为所述反馈单元的第四种具体实施例的结构示意图;
图7为所述反馈单元的第五种具体实施例的结构示意图;
图8为所述反馈装置的一种具体实施例的结构示意图;
图9为所述反馈装置中的输出端的三种具体阵列方式示意图。
其中,图中的件号表示为:
1、手套本体,2、触觉反馈装置,3、反馈单元,31、输出端,32、导管,33、驱动端,331、容纳腔,332、柔性电极,311、弹性薄膜,312、活塞块,4、第一控制模块,5、第一通讯模块,6、第一供电模块,7、机械手装置,71、机械手指,711、触觉传感器,72、手骨,73、关节驱动器,74、第二控制模块,75、第二通讯模块,76、第二供电模块,8、柔性传感器。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
相关术语解释:
触觉:皮肤触觉感受器接触机械刺激产生的感觉。皮肤表面散布着触点,触点的大小不尽相同,分布不规则,一般情况下指腹最多,其次是头部,背部和小腿最少,所以指腹的触觉最灵敏,而小腿和背部的触觉则比较迟钝。若用纤细的毛轻触皮肤表面时,只有当某些特殊的点被触及时,才能引起触觉。
触觉反馈:能通过作用力、振动等一系列动作为使用者再现触感,这一力学刺激可被应用于计算机模拟中的虚拟场景或者虚拟对象的辅助创建和控制,以及加强对于机械和设备的远程操控。
柔性传感器:是一种用于将手指关节弯曲角度转换成相应电信号的传感器,其检测原理可以是应变片等电阻器件弯曲时电阻发生变化,一定弯曲角度对应一定电阻。
触觉传感器:是一种分布式传感器,集中在某个区域的形状或曲率变化,对应相应的电阻等电信号变化。
如图1至图9所示,图1为本实用新型所提供的一种交互式柔性手套系统的具体实施例的结构示意图;图2为图1所示的具体实施例的局部剖面结构示意图;图3为所述反馈单元的第一种具体实施例的结构示意图;图4为所述反馈单元的第二种具体实施例的结构示意图;图5为所述反馈单元的第三种具体实施例的结构示意图;图6为所述反馈单元的第四种具体实施例的结构示意图;图7为所述反馈单元的第五种具体实施例的结构示意图;图8为所述反馈装置的一种具体实施例的结构示意图;图9为所述反馈装置中的输出端的三种具体阵列方式示意图。
本实用新型提供了一种交互式柔性手套系统,在该系统的一种具体实施例中,首先包括一个可以穿戴于人手上的手套本体1,还包括触觉反馈装置2,设置于所述手套本体1上;所述触觉反馈装置2包括输出端31、导管32及驱动端33,所述输出端31通过导管32与所述驱动端33相连接,所述输出端31设置于所述手套本体1上的手指位置,所述驱动端33设有一个可压缩的容纳腔331,所述容纳腔331中装有流体,并且所述容纳腔331通过所述导管32与所述输出端31相连通,当所述容纳腔331被压缩时可将内部的流体压迫至所述输出端31进而输出压迫力到人手上。
该反馈装置中,当对容纳腔331进行压缩后,其内部的流体可以通过导管32被挤压至输出端31,又由于该输出端31设于手指位置,其内部的流体压力可以传递给人的手指,进而实现力的反馈,也即触觉反馈。通过该系统,可以实现被感知物体力反馈及形状轮廓的体现,本系统结构简单、易于制造,可集成与一个手套上,方便用户使用或操作,应用更加灵活多样。
上述手套本体1,材质优选硅胶或塑料材质,可以有更好的柔性,以使得人手可以更敏感的感知到反馈力,手套本体1可以为单层机构,也可以为多层结构,以便于安装触觉反馈装置2。触觉反馈装置2也优选硅胶或塑料材质,具有一定的柔性,可以方便的安装于手套本体1内或者贴于手套上或手套本体1的夹层中。
可以理解的是,触觉反馈装置2中的输出端31设于所述手套本体1上的手指位置,指的是可以根据需要设置在手指的任何部位,不限于设置于手指肚区域,如有特殊需要,也可以设于手指侧面或手指背面。当然,由于人的指肚位置的触觉最为灵敏,而且人在进行抓取或操作的时候,一般是手指肚位置受力最多,因此将输出端31优先设置在手指肚位置。而驱动端33则可以设置在手套本体1的手背或者手腕或者手臂位置,可以根据手套本体1的大小自由设定。
由于容纳腔331为柔性体,通过对其施加外力挤压,即可将流体压缩至输出端31,进而实现力的反馈。为了便于控制,可以在所述容纳腔331相对的两侧分别设置一个柔性电极332,两个所述柔性电极332可分别接入电源的正负极。当两个柔性电极332分别接入电源的正负极通电后,柔性电极332会产生Maxwell力而相互吸引,进而挤压容纳腔331,从而使得导管32内部的流体发生体积转移,最终使输出端31部分对人的手指产生挤压力,电场越大,或者导管32截面积越小,挤压力越大。当断开电源后,柔性电极332回复原状,流体返回容纳腔331将其再次充满,对应的输出端31便失去对人手输出挤压力。
容纳腔331可以是长方体结构,也可以为圆形或椭圆形结构,同时容纳腔331中的流体可以是植物油、水或者气体,气体的效果不如液体更优。
在一种优选的实施例中,每一个所述输出端31和一个所述驱动端33通过一根导管32连接形成一个反馈单元3,所述触觉反馈装置2包括多个所述反馈单元3,多个所述反馈单元3中的多个所述输出端31按预设阵列方式排列。这样可以在同一单位面积下连接多个反馈单元3,是的输出端31可以增大分辨率,进而提高反馈装置的反馈精确度,使人手能够得到更加真实的反馈。
在本实用新型所提供的一种具体实施例中,所述手套本体1的每一个手指的指肚位置上均设有多个所述反馈单元3,并且在每平方厘米面积内至少连接四个所述反馈单元3,过少则精度不够,理论上越多越好,但太多则造成管路过多,安装不便,并且控制更加复杂。以人的手指为例,一个手指肚的面积大概为1-2平方厘米,因此,一个手指上最少需要设置4-8个反馈单元3,这样才可以实现一个触觉反馈的基本目的,但精度过低。
多个反馈单元3的输出端31进行有序的排列,并置于手指肚位置,类似于在每一个手指肚下面都设有一个点阵,每一个点对应一个反馈单元3的输出端31,然后再对每一个手指上的多个反馈单元3进行集中控制,即可得到更加复杂的触觉信息。对于输出端31的排列方式,可以为圆形阵列、方形阵列、多边形阵列等(如图9所示),也可以根据需要自由设定。多个反馈单元3的多个导管32可平行或交错分布于手套本体1的夹层中,对应的多个容纳腔331可以按一定规则排布,以便于进行信号控制。
在每一个反馈单元3的具体实现中,所述输出端31与所述导管32可以为一体结构,也可以为多段的拼接结构,并且所述输出端31部分的截面形状可以为圆形或椭圆形或多边形结构,也可以为其它截面形状,对此,本实用新型不做限定。
为了能够更加灵敏的输出挤压力,所述输出端31的端部可以用弹性薄膜311进行封堵或者用活塞块312进行封堵(图3-图7)。弹性薄膜311可以粘贴于导管32的管口处,如果用活塞块312的方式,则需要设置一个活塞块312在管口处,确保其能够自由移动但也要确保密封良好,相较而言,用弹性薄膜311的方式为宜,这种方式更容易实现。
弹性薄膜311可以为如图3所示的平面式,也可以为如图4所示的弧面式。
所述输出端31处的导管32结构为波纹管结构(如图5所示),这种结构下,当容纳腔331被挤压后,该波纹管结构可以产生更大的位移量,因此可以提供更加灵敏的输出力到人手上,进一步提高触觉反馈效果。
在一种优选的实施方式中,本实用新型所提供的交互式柔性手套系统还可以进一步包括:第一控制模块4,用于控制所述触觉反馈装置2的动作;第一通讯模块5,与所述第一控制模块4连接,用于接收或发送信号指令;第一供电模块6,用于为所述交互式柔性手套系统提供电能。通过第一通讯模块5接收外部设备的反馈信号,或者指令,并将该信号通过控制模块进行解读或转化,然后控制每一个反馈单元3上的柔性电极332进行通断电以及控制其通电电流的大小,以使得相应的反馈单元3的输出端31能够得到预设的输出力的反馈作用于人手,进而实现触觉反馈。
为了便于穿戴,所述第一控制模块4、所述第一通讯模块5及所述第一供电模块6均设置于所述手套本体1上或者设于所述手套本体1的夹层中。具体的,手套本体1可以是多层结构,将第一控制模块4、所述第一通讯模块5及第一供电模块6均设置为片状结构或微型结构,并将其缝合或粘贴于手套本体1的夹层中,这样,整个手套系统从外观上便会跟普通手套一样,可以起到体积小,轻便,易于穿戴的效果。
在另一种具体实施方式中,如图1所示,该手套系统还包括机械手装置7,所述机械手装置7包括与所述手套本体1上手指相对应的机械手指71,所述机械手指71上设有触觉传感器711,所述触觉传感器711在所述机械手指71上的安装位置与所述触觉反馈装置2在所述手套本体1上相对于手指的安装位置相对应,所述触觉传感器711可将接收到的压力信号传输给所述第一通讯模块5,并通过所述第一控制模块4控制所述触觉反馈装置2做出反馈动作。
在本具体实施方式中,该机械手装置7即可相当于一个可以给上述手套本体1提供信号传输的外部设备。由于机械手装置7上的机械手指71上布置有触觉传感器711,因此当该机械手指71进行抓取物体的时候,每一个触觉传感器711便会得到一个包括面力的反馈信号,该信号可以传输给第一通讯模块5,通过第一通讯模块5接收后再通过第一控制模块4控制每一个反馈单元3进行动作。又由于所述触觉传感器711在所述机械手指71上的安装位置与所述触觉反馈装置2在所述手套本体1上相对于手指的安装位置相对应,这样可以方便的对每一个手指上信号进行对应传输,每一个机械手指71上反馈的力信号传输给对应的手套本体1上的对应手指上即可,这样可以更加真实的模拟机械手装置7上的手指的受力大小,实现机械手装置7与手套本体1之间的触觉反馈。
进一步的,本实用新型所公开的手套系统还可以包括柔性传感器8,所述柔性传感器8设置于所述手套本体1的手指上,用于检测人手的动作;所述机械手装置7还包括:多个手骨72;多个关节驱动器73,设于多个所述手骨72的关节处,用于驱动各手骨72的动作;第二控制模块74,用于控制所述关节驱动器73的工作;第二通讯模块75,与所述第二控制模块74连接,用于接收或发送信号指令;第二供电模块76,用于给机械手装置7提供电源。所述第一通讯模块5与所述第二通讯模块75在工作的过程中通过无线的方式实时通讯连接。
通过在手套本体1上的手指上设置柔性传感器8并与第一控制模块4连接后,可以与机械手装置7实现实时交互,具体为:带有触觉反馈装置2手套本体1和机械手装置7为一个整体系统,其中第一通讯模块5和第二通讯模块75可以实时通讯,其通讯方式多种多样,比如蓝牙、无线电波等方式,均可以实现。通过在手套本体1的每个手指上设置柔性传感器8后,当人穿戴后,进行手指弯曲等动作后,柔性传感器8便会检测到该动作信号,并通过第一控制模块4、第一通讯模块5传输给机械手装置7上的第二通讯模块75,然后再通过第二控制模块74控制机械手装置7上的关节驱动器73进行驱动相应的手指进行相同的弯曲动作,当机械手指71进行抓取物品时,如果机械手指71受到作用力后,相应的会把反馈信号通过第二通讯模块75传输给第一通讯模块5,再通过第一控制模块4控制触觉反馈装置2进行动作,进而可以使人手实时得到触觉反馈,最终便实现手套系统的远程交互反馈。
通过柔性传感器8和触觉传感器711可以分别用来测量手指关节弯曲角度以及机械手操作对象表面信息。
为了更进一步清楚的阐述本实用新型所公开的手套系统的技术效果或操作过程,下面将以一个更为具体的实施例来说明。
在北京有一个操作人员穿戴有本实用新型所述的带有触觉反馈装置2的手套本体1,该手套本体1上安装有第一控制模块4,用于控制所述触觉反馈装置2的动作;第一通讯模块5,与所述第一控制模块4连接,用于接收或发送信号指令;第一供电模块6,用于为所述交互式柔性手套系统提供电能。该手套本体1上的每一个手指上还设有柔性传感器8,用于检测人手的动作。所述第一控制模块4、所述第一通讯模块5及所述第一供电模块6均设置于所述手套本体1的夹层中。
在上海有一个安装有本实用新型所述的机械手装置7的机器人,该机械手装置7包括与所述手套本体1上手指相对应的机械手指71,所述机械手指71上设有触觉传感器711,所述触觉传感器711在所述机械手指71上的安装位置与上述位于北京的操作人员所穿戴的手套上的触觉反馈装置2在所述手套本体1上相对于手指的安装位置相对应,所述触觉传感器711可将接收到的压力信号传输给所述第一通讯模块5,并通过所述第一控制模块4控制所述触觉反馈装置2做出反馈动作。该机械手装置7还包括:多个手骨72;多个关节驱动器73,设于多个所述手骨72的关节处,用于驱动各手骨72的动作;第二控制模块74,用于控制所述关节驱动器73的工作;第二通讯模块75,与所述第二控制模块74连接,用于接收或发送信号指令;第二供电模块76,用于给机械手装置7提供电源。
两地的这两个设备为一个远程交互系统,两者通过第一通讯模块5和第二通讯模块75实时通讯连接,现在位于北京的操作人员要通过该系统来操作上海的这个机器人进行抓取放置于桌子上的鸡蛋的操作。位于北京的操作人员可以通过视频实时看到上海的机器人的情况,首先该操作人员通过抬手动作做一个模拟动作,此时机器人的机械手装置7会通过信号传输及控制做相同的动作,操作人员这时便可以实时调整其位置,使其先张开手位于鸡蛋的上方,当距离合适时,操作人员开始做抓取动作,动作可以轻缓,此时机械手装置7上的机械手指71会做跟随动作,即进行抓取,当触碰到鸡蛋时,触觉传感器711开始接收到力反馈信号,并实时传输给操作人员所佩戴的手套上的触觉反馈装置2,通过各反馈单元3的输出端31的触觉反馈,操作人员虽然没有真正的抓取任何东西,但是仍会感知到像抓取到东西一样的感觉,由于人具备抓取一个鸡蛋的经验,所以可以通过这个力的反馈来实时调整抓取的幅度,并把动作信号通过柔性传感器8实时传输给机械手装置7上的第二通讯模块75,进而得以控制机械手装置7能把鸡蛋拿起来却又不捏破,最终实现远程交互的目的。
综上所述,本实用新型所提供的一种交互式柔性手套系统,主要为一种新的微驱动结构来实现触觉反馈,避免以往方法存在的结构复杂、体积大或分辨率不足等问题。并且其触觉反馈装置中的基本方案是采用一种基于Maxwell力牵引流体介质的方法实现等效体积转移,即电场控制位移变化,由点驱动阵列到面驱动,进而达到触觉反馈的目的。
从结构上来说,本实用新型所提供的交互式柔性手套,其结构柔软、简单,易于布置和加工制造;从驱动原理上来说,其触觉反馈结构自成一体化系统,采用柔性电极驱动流体的方式实现反馈控制,易于控制,且具有精确控制的优点,而不需要电磁铁、气泵等复杂的驱动源或驱动系统;从精确度和灵敏度方面来说,本系统中所实现的触觉反馈分辨率可自由设定,及每一个手指所对应的反馈单元个数越多,分辨率越高,能够实现复杂的触觉或力觉信息反馈的目的。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种交互式柔性手套系统,其特征在于,包括:
手套本体,可穿戴于人手上;
触觉反馈装置,设置于所述手套本体上;所述触觉反馈装置包括输出端、导管及驱动端,所述输出端通过导管与所述驱动端相连接,所述输出端设置于所述手套本体上的手指位置,所述驱动端设有一个可压缩的容纳腔,所述容纳腔中装有流体,并且所述容纳腔通过所述导管与所述输出端相连通,当所述容纳腔被压缩时可将内部的流体压迫至所述输出端进而输出压迫力到人手上。
2.根据权利要求1所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,所述容纳腔相对的两侧分别设有柔性电极,两个所述柔性电极可分别接入电源的正负极。
3.根据权利要求1所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,所述输出端置于所述手套本体的手指肚位置,所述驱动端位于所述手套本体的手背或者手腕或者手臂位置,所述手套本体和/或所述触觉反馈装置为硅胶或塑料材质制成。
4.根据权利要求1所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,每一个所述输出端和一个所述驱动端通过一根导管连接形成一个反馈单元,所述触觉反馈装置包括多个所述反馈单元,多个所述反馈单元中的多个所述输出端按预设阵列方式排列。
5.根据权利要求4所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,所述手套本体的每一个手指的指肚位置上均设有多个所述反馈单元,并且在每平方厘米面积内至少连接四个所述反馈单元。
6.根据权利要求4所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,所述输出端与所述导管为一体结构,并且所述输出端部分的截面形状为圆形或椭圆形或多边形结构。
7.根据权利要求6所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,所述输出端的端部用弹性薄膜进行封堵或者用活塞块进行封堵;所述输出端处的导管结构为波纹管结构。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,该手套系统还包括:
第一控制模块,用于控制所述触觉反馈装置的动作;
第一通讯模块,与所述第一控制模块连接,用于接收或发送信号指令;
第一供电模块,用于为所述交互式柔性手套系统提供电能;所述第一控制模块、所述第一通讯模块及所述第一供电模块均设置于所述手套本体上或者设于所述手套本体的夹层中。
9.根据权利要求8所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,该手套系统还包括机械手装置,所述机械手装置包括与所述手套本体上手指相对应的机械手指,所述机械手指上设有触觉传感器,所述触觉传感器在所述机械手指上的安装位置与所述触觉反馈装置在所述手套本体上相对于手指的安装位置相对应,所述触觉传感器可将接收到的压力信号传输给所述第一通讯模块,并通过所述第一控制模块控制所述触觉反馈装置做出反馈动作。
10.根据权利要求9所述的一种交互式柔性手套系统,其特征在于,该手套系统还包括柔性传感器,所述柔性传感器设置于所述手套本体的手指上,用于检测人手的动作;
所述机械手装置还包括:
多个手骨;
多个关节驱动器,设于多个所述手骨的关节处,用于驱动各手骨的动作;
第二控制模块,用于控制所述关节驱动器的工作;
第二通讯模块,与所述第二控制模块连接,用于接收或发送信号指令;
第二供电模块,用于给机械手装置提供电源;所述第一通讯模块与所述第二通讯模块在工作的过程中通过无线的方式实时通讯连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821690207.6U CN209153972U (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种交互式柔性手套系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201821690207.6U CN209153972U (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种交互式柔性手套系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209153972U true CN209153972U (zh) | 2019-07-26 |
Family
ID=67334083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201821690207.6U Active CN209153972U (zh) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | 一种交互式柔性手套系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN209153972U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109157283A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-08 | 中国空间技术研究院 | 一种交互式柔性手套系统 |
CN110394827A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-11-01 | 浙江大学 | 一种多电极驱动的机械手指设计方法 |
-
2018
- 2018-10-17 CN CN201821690207.6U patent/CN209153972U/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109157283A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-08 | 中国空间技术研究院 | 一种交互式柔性手套系统 |
CN110394827A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-11-01 | 浙江大学 | 一种多电极驱动的机械手指设计方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Multimodal haptic display for virtual reality: A survey | |
Yang et al. | Recent advances and opportunities of active materials for haptic technologies in virtual and augmented reality | |
CN108340391B (zh) | 基于气动人工肌肉的柔性驱动仿生按摩机械手 | |
US6930590B2 (en) | Modular electrotactile system and method | |
KR101548156B1 (ko) | 촉감과 관절 저항감을 동시에 전달하는 무선 외골격 햅틱 인터페이스 장치 및 그 구성 방법 | |
CN104523420B (zh) | 一种在线诊疗装置 | |
CN106205324B (zh) | 一种脉象模拟器 | |
Fang et al. | Wearable triboelectric devices for haptic perception and VR/AR applications | |
CN209153972U (zh) | 一种交互式柔性手套系统 | |
US10248208B2 (en) | Tactile transmission device and user interface system having same | |
CN102805900B (zh) | 用于产生人工电触觉的电刺激系统 | |
Hummel et al. | A lightweight electrotactile feedback device for grasp improvement in immersive virtual environments | |
CN110515459A (zh) | 一种辅助盲人感知的超声波触觉反馈系统及其方法 | |
CN109157283A (zh) | 一种交互式柔性手套系统 | |
US10660620B2 (en) | Sperm collection device | |
CN109512647A (zh) | 一种自给式力反馈多维按摩机器人系统 | |
CN110045833A (zh) | 一种触觉反馈结构、触觉反馈系统及穿戴设备 | |
Pacchierotti et al. | Cutaneous/tactile haptic feedback in robotic teleoperation: Motivation, survey, and perspectives | |
CN107015661A (zh) | 基于碳纳米管薄膜的传感与驱动一体化的数据手套 | |
CN109271032A (zh) | 一种触觉反馈装置及穿戴设备 | |
CN208954045U (zh) | 一种触觉反馈装置及穿戴设备 | |
Park et al. | Soft Sensors and Actuators for Wearable Human–Machine Interfaces | |
CN111796717A (zh) | 柔性触觉反馈电子设备及触觉反馈方法 | |
CN116841396A (zh) | 基于振动和皮肤位移控制的触觉手套装置及渲染方法 | |
CN106920450B (zh) | 用于实现人机交互的肌肉组织再现接口装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |