CN216596183U - 一种人机交互控制功能的体感装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人机交互控制功能的体感装置，其结构包括固定座和控制柜，通过设置了体感机构在固定机箱顶部，设置电磁环和扭转弹簧，有利于提高对收卷辊的调节和固定效果，设置连接线缆和永磁体，有利于提高对体感手柄的数据传导和固定效果，通过设置了辅助机构在连接线缆前端，设置加速传感器和九轴陀螺仪，有利于提高对体感手柄的移动传感效果，设置磁吸块和信号连接器，有利于提高对体感手柄的固定效果数据传导效果，通过设置了调节机构在固定机箱内部，设置调节气泵和电磁换向阀，有利于提高对气动转盘等部件的调节控制效果。

Description

一种人机交互控制功能的体感装置

技术领域

本实用新型涉及人机交互设备技术领域，具体涉及一种人机交互控制功能的体感装置。

背景技术

人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程；是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问；人机交互的一个重要问题是：不同的计算机用户具有不同的使用风格，指的是他们的教育背景不同、理解方式不同、学习方法以及具备技能都不相同。

目前，公告号为CN202020711562.8的中国专利，公开了一种自然人机交互设备，它包括固定座，其特征在于：所述固定座上安装有人体工学支撑架，且固定座上靠近人体工学支撑架一侧的位置设置有机箱，所述人体工学支撑架顶部固定有表面光波多点触控显示屏，所述机箱上连接有数据线，且机箱通过数据线连接有能够保证高精度体感采集并有效提高学习效果的体感检测机构。

现有装置的结构较为固定，较难根据使用者在使用时因幅度过大而跟随调节动作，从而导致现有装置在进行工作时难以完全捕捉使用者的体感动作，进而影响现有装置的感应效果；同时现有装置的感应组件体积较大，需要较大的占地面积，同时单靠固定的传感器较难实现人机交互的高精度传感效果，难以满足高精度的感应需求。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种人机交互控制功能的体感装置，解决了现有装置的结构较为固定，较难根据使用者在使用时因幅度过大而跟随调节动作，从而导致现有装置在进行工作时难以完全捕捉使用者的体感动作，进而影响现有装置的感应效果；同时现有装置的感应组件体积较大，需要较大的占地面积，同时单靠固定的传感器较难实现人机交互的高精度传感效果，难以满足高精度的感应需求的问题。

(二)技术方案

本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种人机交互控制功能的体感装置，包括固定座、固定机箱、储存窗、散热孔、体感机构、调节机构、触控显示屏、动作捕捉镜头、控制面板和控制柜，所述固定座顶部与固定机箱底部螺栓连接，所述固定机箱右侧与储存窗铰链连接，所述固定机箱前侧设有散热孔，所述固定机箱上方设有触控显示屏，所述触控显示屏顶部中侧与动作捕捉镜头螺栓连接，所述固定机箱顶部左前侧与控制面板螺栓连接，所述固定机箱内后侧与控制柜螺栓连接，所述触控显示屏、动作捕捉镜头和控制柜均与控制面板电连接，所述体感机构设于固定机箱顶部，所述体感机构包括放置箱、电磁环、收卷辊、扭转弹簧、连接线缆、辅助机构、永磁体、固定板和充电器，所述固定机箱顶右侧与放置箱底部螺栓连接，所述放置箱内左壁与电磁环螺栓连接，所述电磁环内环壁与收卷辊转轴转动连接，所述收卷辊前后两侧固定板与扭转弹簧弹性连接，所述扭转弹簧与放置箱内壁弹性连接，所述收卷辊内辊侧与连接线缆相接触，所述连接线缆前端设有辅助机构，所述放置箱内顶部与永磁体螺栓连接，所述永磁体底部与固定板固定连接，所述固定板顶部与放置箱内壁螺栓连接，所述固定板右侧与充电器螺栓连接，所述电磁环和充电器均与控制面板电连接，所述调节机构设于固定机箱内部。

进一步的，所述辅助机构包括数据接头、体感手柄、加速传感器、磁吸块、九轴陀螺仪、信号连接器和电池仓，所述连接线缆前端与数据接头固定连接，所述数据接头设于体感手柄顶部放置仓内部，所述体感手柄顶部放置仓内顶部与加速传感器螺栓连接，所述体感手柄顶部与磁吸块螺栓连接，所述磁吸块顶部与永磁体侧面相接触，所述体感手柄内侧与九轴陀螺仪螺栓连接，所述体感手柄右侧面与信号连接器螺栓连接，所述体感手柄底部与电池仓螺纹连接，所述电池仓充电孔与充电器充电片滑动连接，所述数据接头、加速传感器、九轴陀螺仪、信号连接器和电池仓均与控制面板电连接。

进一步的，所述调节机构包括调节气泵、电磁换向阀、气动转盘、气动调节杆、阻尼转盘、红外传感器和识别摄像头，所述固定机箱内底部与调节气泵螺栓连接，所述调节气泵出气口与电磁换向阀进气口管道连接，所述电磁换向阀前端出气口与气动转盘进气口管道连接，所述气动转盘底部与固定机箱内底部螺栓连接，所述气动转盘内环壁与气动调节杆固定杆螺栓连接，所述气动调节杆进气口与电磁换向阀管道连接，所述调节气泵、电磁换向阀、红外传感器和识别摄像头均与控制面板电连接。

进一步的，所述永磁体底部侧面和磁吸块顶部以及体感手柄顶部放置仓均呈45度角。

进一步的，所述气动调节杆与阻尼转盘内环壁固定连接，所述阻尼转盘与固定机箱顶部通孔转动连接。

进一步的，所述气动调节杆活塞杆顶部与触控显示屏底部螺栓连接，所述触控显示屏底部右侧与红外传感器螺栓连接，所述触控显示屏顶部左右两侧均与识别摄像头螺栓连接。

进一步的，所述扭转弹簧材质为高碳钢。

进一步的，所述磁吸块材质为金属铜。

(三)有益效果

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

1)本实用新型所述一种人机交互控制功能的体感装置，通过设置了体感机构在固定机箱顶部，设置电磁环和扭转弹簧，有利于提高对收卷辊的调节和固定效果，设置连接线缆和永磁体，有利于提高对体感手柄的数据传导和固定效果。

2)本实用新型所述一种人机交互控制功能的体感装置，通过设置了辅助机构在连接线缆前端，设置加速传感器和九轴陀螺仪，有利于提高对体感手柄的移动传感效果，设置磁吸块和信号连接器，有利于提高对体感手柄的固定效果数据传导效果。

3)本实用新型所述一种人机交互控制功能的体感装置，通过设置了调节机构在固定机箱内部，设置调节气泵和电磁换向阀，有利于提高对气动转盘等部件的调节控制效果，设置气动转盘和阻尼转盘，有利于提高对气动调节杆的和触控显示屏等部件的角度调节控制效果，设置气动调节杆和识别摄像头，有利于提高对触控显示屏等部件的高度调节效果和对体感识别动作的监测效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的体感机构和固定机箱内部结构示意图；

图3为本实用新型的体感机构右视剖视结构示意图；

图4为本实用新型的体感机构立体剖视结构示意图；

图5为本实用新型的辅助机构右视结构示意图；

图6为本实用新型的调节机构结构示意图。

图中：固定座-1、固定机箱-2、储存窗-3、散热孔-4、体感机构-5、调节机构-6、触控显示屏-7、动作捕捉镜头-8、控制面板-9、控制柜-10、放置箱-51、电磁环-52、收卷辊-53、扭转弹簧-54、连接线缆-55、辅助机构-56、永磁体-57、固定板-58、充电器-59、数据接头-561、体感手柄-562、加速传感器-563、磁吸块-564、九轴陀螺仪-565、信号连接器-566、电池仓-567、调节气泵-61、电磁换向阀-62、气动转盘-63、气动调节杆-64、阻尼转盘-65、红外传感器-66、识别摄像头-67。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种人机交互控制功能的体感装置：包括固定座1、固定机箱2、储存窗3、散热孔4、体感机构5、调节机构6、触控显示屏7、动作捕捉镜头8、控制面板9和控制柜10，固定座1顶部与固定机箱2底部螺栓连接，固定机箱2右侧与储存窗3铰链连接，固定机箱2前侧设有散热孔4，固定机箱2上方设有触控显示屏7，触控显示屏7顶部中侧与动作捕捉镜头8螺栓连接，固定机箱2顶部左前侧与控制面板9螺栓连接，固定机箱2内后侧与控制柜10螺栓连接，触控显示屏7、动作捕捉镜头8和控制柜10均与控制面板9电连接。

请参阅图2、图3、图4和图5，本实用新型提供一种人机交互控制功能的体感装置，体感机构5设于固定机箱2顶部，提高体感的感应效果，体感机构5包括放置箱51、电磁环52、收卷辊53、扭转弹簧54、连接线缆55、辅助机构56、永磁体57、固定板58和充电器59，固定机箱2顶右侧与放置箱51底部螺栓连接，提高放置箱51的固定效果，放置箱51内左壁与电磁环52螺栓连接，提高电磁环52的固定效果，电磁环52内环壁与收卷辊53转轴转动连接，提高电磁环52的控制效果，收卷辊53前后两侧固定板与扭转弹簧54弹性连接，提高扭转弹簧54的限位效果，扭转弹簧54与放置箱51内壁弹性连接，提高扭转弹簧54的限位效果，收卷辊53内辊侧与连接线缆55相接触，提高连接线缆55收卷效果，连接线缆55前端设有辅助机构56，提高传感效果，放置箱51内顶部与永磁体57螺栓连接，提高永磁体57的固定效果，永磁体57底部与固定板58固定连接，提高固定板58的固定效果，固定板58顶部与放置箱51内壁螺栓连接，提高固定板58的固定效果，固定板58右侧与充电器59螺栓连接，提高充电器59的固定效果，电磁环52和充电器59均与控制面板9电连接，调节机构6设于固定机箱2内部，提高调节效果，辅助机构56包括数据接头561、体感手柄562、加速传感器563、磁吸块564、九轴陀螺仪565、信号连接器566和电池仓567，连接线缆55前端与数据接头561固定连接，提高数据传送效果，数据接头561设于体感手柄562顶部放置仓内部，提高数据接头561的固定效果，体感手柄562放置仓内顶部与加速传感器563螺栓连接，提高加速传感器563的固定效果，体感手柄562顶部与磁吸块564螺栓连接，提高磁吸块564的固定效果，磁吸块564顶部与永磁体57侧面相接触，提高磁吸块564的吸附效果，体感手柄562内侧与九轴陀螺仪565螺栓连接，提高九轴陀螺仪565的固定效果，体感手柄562右侧面与信号连接器566螺栓连接，提高信号连接器566的固定效果，体感手柄562底部与电池仓567螺纹连接，提高电池仓567的固定效果，电池仓567充电孔与充电器59充电片滑动连接，提高电池仓567的蓄能效果，数据接头561、加速传感器563、九轴陀螺仪565、信号连接器566和电池仓567均与控制面板9电连接，永磁体57底部侧面和磁吸块564顶部以及体感手柄562顶部放置仓均呈45度角，提高永磁体57和磁吸块564的固定效果。

请参阅图6，本实用新型提供一种人机交互控制功能的体感装置，调节机构6包括调节气泵61、电磁换向阀62、气动转盘63、气动调节杆64、阻尼转盘65、红外传感器66和识别摄像头67，固定机箱2内底部与调节气泵61螺栓连接，提高调节气泵61的固定效果，调节气泵61出气口与电磁换向阀62进气口管道连接，提高电磁换向阀62的导流效果，电磁换向阀62前端出气口与气动转盘63进气口管道连接，提高气动转盘63的转动效果，气动转盘63底部与固定机箱2内底部螺栓连接，提高气动转盘63的固定效果，气动转盘63内环壁与气动调节杆64固定杆螺栓连接，提高气动调节杆64的转动效果，气动调节杆64进气口与电磁换向阀62管道连接，提高气动调节杆64的调节效果，气动调节杆64与阻尼转盘65内环壁固定连接，提高阻尼转盘65的阻尼效果，阻尼转盘65与固定机箱2顶部通孔转动连接，提高阻尼转盘65的转动效果，气动调节杆64活塞杆顶部与触控显示屏7底部螺栓连接，提高气动调节杆64的调节效果，触控显示屏7底部右侧与红外传感器66螺栓连接，提高红外传感器66的固定效果，触控显示屏7顶部左右两侧均与识别摄像头67螺栓连接，提高识别摄像头67的固定效果，调节气泵61、电磁换向阀62、红外传感器66和识别摄像头67均与控制面板9电连接。

本实用新型通过改进提供一种人机交互控制功能的体感装置，工作原理如下；

第一，使用本设备时，首先将本装置放置在工作区域中，然后将设备与外部电源相连接，既可为本设备工作提供所需的电能；

第二，在进行体感工作时，工作人员可通过控制面板9或者通过红外传感器66进行感应人影移动的动作，对触控显示屏7和动作捕捉镜头8等部件进行供电唤醒动作，然后通过触控显示屏7顶部左右两侧的识别摄像头67对区域内的人体进行扫描动作，从而得到使用者的身高和空间位置，然后在控制柜10的计算动作后，控制调节气泵61将高压气体送入电磁换向阀62内侧，并通过电磁换向阀62的换向动作使气流进入气动转盘63内部，并通过气动转盘63带动气动调节杆64和触控显示屏7等部件进行转动动作，此时通过阻尼转盘65对气动调节杆64的转动进行阻尼动作，从而避免触控显示屏7等部件的转动速度过快，进而避免固定座1等部件的重心偏移现象，当角度调节完成后，通过电磁换向阀62控制气流通入气动调节杆64内部，从而使气动调节杆64带动触控显示屏7和动作捕捉镜头8等部件向上位移至与使用者升高相匹配的高度，从而有利于提高不同身高使用者的使用舒适度；

第三，然后根据需要将电流输送进体感手柄562侧面的磁吸块564当中，从而使磁吸块564产生与放置箱51前侧的永磁体57磁场的相反磁场，从而通过两股磁场的排斥动作使体感手柄562能从放置箱51前侧进行脱离动作，当需要进行无线体感动作时，只需通过体感手柄562侧面的信号连接器566与控制柜10进行连接，通过信号连接器566将数据通过电信号发送给控制柜10，有利于提高无线体感的使用便捷效果；

第四，在需要使用有线连接体感动作时，使用者需要将连接线缆55拉出并插入数据接头561内部，此时通过连接线缆55拉动收卷辊53和扭转弹簧54进行回转动作，扭转弹簧54受拉动进行蓄能动作，然后在连接线缆55拉出适合长度之后，通过控制面板9控制电磁环52进行工作，从而使电磁环52能产生磁场吸附住收卷辊53，有利于提高有线体感的高精度传感和提高有线体感的线缆控制效果；

第五，同时在进行体感动作时，体感手柄562受使用者的举动和挥动等动作而进行转动，此时通过体感手柄562内部的九周陀螺仪565对翻转动作的角度或者幅度进行检测动作，同时通过加速传感器563的传感动作，进一步监测体感手柄的运动速度，从而有利于提高对体感手柄562的运动幅度和速度的高精度监测动作。

本实用新型所述一种人机交互控制功能的体感装置，通过优化设置电磁环52和扭转弹簧54，有利于提高对收卷辊53的调节和固定效果，设置连接线缆55和永磁体57，有利于提高对体感手柄562的数据传导和固定效果，设置加速传感器563和九轴陀螺仪565，有利于提高对体感手柄562的移动传感效果，设置磁吸块564和信号连接器566，有利于提高对体感手柄562的固定效果数据传导效果，设置调节气泵61和电磁换向阀62，有利于提高对气动转盘63等部件的调节控制效果，设置气动转盘63和阻尼转盘65，有利于提高对气动调节杆64的和触控显示屏7等部件的角度调节控制效果，设置气动调节杆64和识别摄像头67，有利于提高对触控显示屏7等部件的高度调节效果和对体感识别动作的监测效果。

Claims (8)

1.一种人机交互控制功能的体感装置，包括固定座(1)和控制柜(10)，所述固定座(1)顶部与固定机箱(2)底部螺栓连接，所述固定机箱(2)右侧与储存窗(3)铰链连接，所述固定机箱(2)前侧设有散热孔(4)，所述固定机箱(2)上方设有触控显示屏(7)，所述触控显示屏(7)顶部中侧与动作捕捉镜头(8)螺栓连接；其特征在于：还包括体感机构(5)和调节机构(6)，所述体感机构(5)设于固定机箱(2)顶部，所述体感机构(5)包括放置箱(51)、电磁环(52)、收卷辊(53)、扭转弹簧(54)、连接线缆(55)、辅助机构(56)、永磁体(57)、固定板(58)和充电器(59)，所述放置箱(51)内左壁与电磁环(52)螺栓连接，所述收卷辊(53)前后两侧固定板与扭转弹簧(54)弹性连接，所述连接线缆(55)前端设有辅助机构(56)，所述永磁体(57)底部与固定板(58)固定连接，所述固定板(58)右侧与充电器(59)螺栓连接，所述调节机构(6)设于固定机箱(2)内部。

2.根据权利要求1所述的一种人机交互控制功能的体感装置，其特征在于：所述辅助机构(56)包括数据接头(561)、体感手柄(562)、加速传感器(563)、磁吸块(564)、九轴陀螺仪(565)、信号连接器(566)和电池仓(567)，所述连接线缆(55)前端与数据接头(561)固定连接，所述数据接头(561)设于体感手柄(562)顶部放置仓内部，所述体感手柄(562)顶部放置仓内顶部与加速传感器(563)螺栓连接，所述体感手柄(562)顶部与磁吸块(564)螺栓连接，所述磁吸块(564)顶部与永磁体(57)侧面相接触，所述体感手柄(562)内侧与九轴陀螺仪(565)螺栓连接，所述体感手柄(562)右侧面与信号连接器(566)螺栓连接，所述体感手柄(562)底部与电池仓(567)螺纹连接，所述电池仓(567)充电孔与充电器(59)充电片滑动连接，所述数据接头(561)、加速传感器(563)、九轴陀螺仪(565)、信号连接器(566)和电池仓(567)均与控制面板(9)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种人机交互控制功能的体感装置，其特征在于：所述调节机构(6)包括调节气泵(61)、电磁换向阀(62)、气动转盘(63)、气动调节杆(64)、阻尼转盘(65)、红外传感器(66)和识别摄像头(67)，所述固定机箱(2)内底部与调节气泵(61)螺栓连接，所述调节气泵(61)出气口与电磁换向阀(62)进气口管道连接，所述电磁换向阀(62)前端出气口与气动转盘(63)进气口管道连接，所述气动转盘(63)底部与固定机箱(2)内底部螺栓连接，所述气动转盘(63)内环壁与气动调节杆(64)固定杆螺栓连接，所述气动调节杆(64)进气口与电磁换向阀(62)管道连接，所述调节气泵(61)、电磁换向阀(62)、红外传感器(66)和识别摄像头(67)均与控制面板(9)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种人机交互控制功能的体感装置，其特征在于：所述固定机箱(2)顶部左前侧与控制面板(9)螺栓连接，所述固定机箱(2)内后侧与控制柜(10)螺栓连接，所述触控显示屏(7)、动作捕捉镜头(8)和控制柜(10)均与控制面板(9)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种人机交互控制功能的体感装置，其特征在于：所述固定机箱(2)顶右侧与放置箱(51)底部螺栓连接，所述电磁环(52)内环壁与收卷辊(53)转轴转动连接，所述扭转弹簧(54)与放置箱(51)内壁弹性连接，所述收卷辊(53)内辊侧与连接线缆(55)相接触，所述放置箱(51)内顶部与永磁体(57)螺栓连接，所述固定板(58)顶部与放置箱(51)内壁螺栓连接，所述电磁环(52)和充电器(59)均与控制面板(9)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种人机交互控制功能的体感装置，其特征在于：所述永磁体(57)底部侧面和磁吸块(564)顶部以及体感手柄(562)顶部放置仓均呈45度角。

7.根据权利要求3所述的一种人机交互控制功能的体感装置，其特征在于：所述气动调节杆(64)与阻尼转盘(65)内环壁固定连接，所述阻尼转盘(65)与固定机箱(2)顶部通孔转动连接。

8.根据权利要求3所述的一种人机交互控制功能的体感装置，其特征在于：所述气动调节杆(64)活塞杆顶部与触控显示屏(7)底部螺栓连接，所述触控显示屏(7)底部右侧与红外传感器(66)螺栓连接，所述触控显示屏(7)顶部左右两侧均与识别摄像头(67)螺栓连接。

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