[實用新型]一種觸覺柔性力模擬裝置的控制系統

有效

• 申請號: 201720361834.4
• 申請日: 2017-04-08
• 公開（公告）號: CN206710832U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 張介憧;甘海林;晉宇飛;金子楗;韓翔宇;許子琪;梅瀟然;許睿
• 申請（專利權）人: 金子楗
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司61221
• 代理人: 張蓓

技術領域

本實用新型屬于VR設備技術領域，具體涉及一種觸覺柔性力模擬裝置的控制系統。

背景技術

虛擬現實技術（Virtual Reality，以下簡稱VR技術）是仿真技術的一個重要方向，是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。其記錄人體行為動作，由計算機來處理與參與者的動作相適應的數據，并對用戶的輸入作出實時響應，再分別反饋到用戶的五官，實現人機交互。

同時，伴隨著VR技術的方興未艾，增強現實技術（Augmented Reality,以下簡稱AR技術）也悄然孕育而生。其把原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息（視覺信息,聲音,味道,觸覺等）通過電腦等科學技術，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗。

目前的VR技術主要通過視覺和聽覺提供浸入式體驗，忽略了一大感官——觸覺。作為人類五感之一，觸覺是定位和感知外部的重要信息渠道；另一方面，鼠標鍵盤作為傳統的與計算機交互方式并不適合VR和AR在三維空間的應用，手勢和觸覺相結合必然將成為新一代更自然的交互方式，能為用戶提供多維度的新型交互。因此探究不同觸壓覺和空氣渦旋以及振動的對應關系并以此開發出一套全新的、可應用于虛擬現實技術的觸覺反饋設備具有重要的應用價值。

隨著VR技術與AR技術的大規模普及，傳統的交互方式已經無法滿足新興的顯示方式，更加自然的觸覺反饋以及手勢操作將在未來大有前途。目前關于觸覺反饋設備的研究大多還停留在實驗室階段，尚沒有成熟的產品問世，觸覺反饋仍然屬于虛擬現實領域中的難題。

發明內容

本實用新型的目的是解決現有VR技術設備應用觸覺反饋，無法進行自動控制的問題。

為此，本實用新型提供了一種觸覺柔性力模擬裝置的控制系統，包括電源電路，控制器，震動片控制電路；

所述電源電路的輸入端與電源輸入端電連接，電源電路的輸出端與控制器電連接，用于提供控制器工作所需的電能；電源電路的輸出端還與震動片電源的輸入端電連接，用于提供震動片工作所需的電能；

所述控制器與震動片控制電路的控制輸入端電連接，用于控制震動片的震動狀態；

所述震動片控制電路的電路輸出端與震動片電連接，用于驅動震動片進行震動；

所述控制器還與氣流調節風扇的控制端電連接，用于控制氣流調節風扇的轉速。

所述電源電路包括穩壓器U2，電容C1，電容C2，電容C3，電容C4，所述穩壓器U2的輸入端與電源輸入端Vin電連接，電容C1、電容C2并聯后，電連接于穩壓器U2的輸入端與接地端之間，穩壓器U2的輸出端為電源電路的輸出端VCC，電容C3、電容C4并聯后，電連接于電源電路的輸出端VCC與接地端之間。

所述電源電路輸出端還電連接有去耦電容陣列，所述去耦電容陣列包括彼此并聯的電容C13，電容C14，電容C15，電容C16，電容C17，電容C18，所述去耦電容陣列的一端與電源電路輸出端電連接，去耦電容陣列的另一端與接地端電連接。

所述震動片控制電路包括三級管Q1，電阻R8；所述三級管Q1的集電極與震動片的電源輸出負極電連接，三級管Q1的基極通過電阻R8與控制器的控制引腳電連接，三級管Q1的發射極與接地端電連接。

所述震動片控制電路設置有多路，用于控制不同方位的震動片。

本實用新型的有益效果：本實用新型提供的這種觸覺柔性力模擬裝置的控制系統，主要用于對模擬觸覺的虛擬設備進行控制，以便觸覺模擬設備通過氣流與震動片模擬人體觸覺效果的時候，能夠產生需要的觸覺感覺，而且該控制系統電路結構簡單，能夠根據設定的觸覺模擬效果需求，自動調節空氣流速以及震動片的震動頻率，產生所需要的觸覺效果，使得觸覺體驗者更有更好地體驗感受。

以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為控制器及其外圍電路示意圖。

圖2為電源電路示意圖。

圖3為震動片正極接入電路示意圖。

圖4 為震動片控制電路視圖。

圖5為風扇調速接入電路示意圖。

圖6為觸覺柔性力模擬裝置的控制系統進行控制的觸覺柔性力模擬裝置的結構示意圖。

圖7為多指套結構圖。

圖8為氣囊背面示意圖。

圖9氣囊正面示意圖。