[發明專利]虛擬空間的觸覺力覺反饋人機拔河系統

無效

• 申請號: 200810055892.X
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN101214428A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 王黨校;張玉茹;劉冠陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: A63F13/00
• 分類號: A63F13/00;A63F13/02;G09F19/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及一種用于人與計算機、人與人通過網絡資源進行拔河比賽的觸覺力覺反饋系統，本發明人機拔河平臺可以用在科學普及、游戲娛樂等領域，增強人和計算機交流的趣味性和交互性。

背景技術

日常生活中，人通過鍵盤和/或鼠標向計算機(含有主機和顯示器或者是一筆記本電腦)輸入指令，計算機處理這些指令，然后以文本、二維圖像、三維圖形等方式將處理結果(通過顯示器直觀的觀察、查看)反饋給人。這種任何計算機的交流方式之間只存在信息的流動，沒有能量的流動。

發明內容

本發明的目的是提供一種虛擬空間的觸覺力學反饋人機拔河系統，該人機拔河系統由計算機、拔河策略軟件模塊和觸覺力覺反饋裝置組成；本發明借助于觸覺力覺反饋裝置，人可以向計算機輸入運動和力信息，計算機處理這些信息，然后以運動、力和力矩的方式將處理結果反饋給人。這種新的交互方式既有信息的流動，又有能量的流動，從而使得人機交互的信號通道變寬，同時使得人對計算機信息的理解更加直觀和自然。

本發明的虛擬空間的觸覺力覺反饋人機拔河系統包括有計算機、A力傳感器、B力傳感器和觸覺力覺反饋裝置。計算機是一個基于計算機的裝置，用于在屏幕上提供虛擬與現實的操作情況的三維圖像場景；本發明使用的計算機中安裝有用于觸覺力覺反饋裝置與A虛擬人、B虛擬人之間互動的拔河策略軟件模塊。本發明虛擬空間的觸覺力覺反饋人機拔河系統能夠實現人與計算機中虛擬人進行拔河，以及能夠實現雙人在計算機中通過互聯網或局域網進行拔河。

觸覺力覺反饋裝置1b包括有傳動組件1、導軌2、拉環組件3、拇指環4、A支撐座5、B支撐座6、底板7；A支撐座5、B支撐座6固定連接在底板7上，A支撐座5的凹臺507上連接有導軌2的一端，B支撐座6的凹槽607內連接有導軌2的另一端，且在凹槽607上端的安裝面606上連接有蓋板608；拉環組件3活動連接在導軌2上；拇指環4的連接端402安裝在A支撐座5的頂面506上。

傳動組件1包括有A傳動體11、B傳動體15、同步帶16、電機12、聯軸器13、編碼器14；A傳動體11安裝在A支撐座5的空腔501內，B傳動體1?5安裝在B支撐座6的空腔601內。所述A傳動體11的A軸102上套接有A同步帶輪101，A軸102的兩端分別安裝在A軸蓋103、B軸蓋104上，A軸蓋103固定在A支撐座5的A面板502的A圓孔503上，B軸蓋104固定在A支撐座5的B面板504的B圓孔505上。所述B傳動體15的B軸152上套接有B同步帶輪151，B同步帶輪151上套接有B錐齒輪156，B軸152的兩端分別安裝在C軸蓋153、D軸蓋154上，C軸蓋153固定在B支撐座6的A面板601的A圓孔602上，D軸蓋154固定在B支撐座6的B面板603的B圓孔604上；B錐齒輪156與A錐齒輪155嚙合，A錐齒輪155連接在電機12的輸出軸上。同步帶16套接在A傳動體11的A同步帶輪101與B傳動體15的B同步帶輪151上。電機12的機殼安裝在法蘭611上，電機12的輸出軸上連接有A錐齒輪155；電機12的連接軸上連接有聯軸器13，聯軸器13上連接有編碼器14。

拉環組件3的食指拉環302與中指拉環301之間有凹槽306，凹槽306上方蓋有A蓋板303；食指拉環302的B凹口32?1上安裝有A力傳感器304，A力傳感器304上方蓋有B蓋板307；中指拉環30?1的A凹口311上安裝有B力傳感器305，B力傳感器305上方蓋有C蓋板308。拇指環4上設有供人手拇指穿過的圓環401，拇指環4通過連接端402固定安裝在A支撐座5的頂面506上。

A支撐座5的中心有空腔501，A面板502上有C圓孔503，B面板504上有D圓孔505，C面板509上連接有L連接座511，A支撐座5的上方為階梯臺階，A支撐座5的底部有連接孔508。

B支撐座6的中心有空腔601，A面板602上有E圓孔603，B面板604上有F圓孔605，C面板609上連接有連接板622，連接板622的另一面上連接有法蘭611，B支撐座6的上方設有安裝面606，安裝面606的中心有凹槽607，安裝面606上連接有D蓋板610，B支撐座6的底部有連接孔608。

本發明虛擬空間的觸覺力學反饋人機拔河系統不僅可以模擬人和計算機的拔河過程，也可以模擬兩個人之間拔河的過程，即兩個人分別操作觸覺力覺反饋裝置，通過本地網絡或者互聯網絡進行拔河比賽，體會對方發出的力量。

附圖說明

圖1是本發明觸覺力覺反饋人機拔河系統的結構框圖。