[實用新型]一種觸覺反饋裝置及穿戴設備

有效

• 申請號: 201821689207.4
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN208954045U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 王鵬飛;程祥;李秉洋;張雁
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京智乾知識產權代理事務所(普通合伙) 11552
• 代理人: 華冰

本實用新型提供一種觸覺反饋裝置,該裝置包括：輸出端、導管及驅動端，所述輸出端通過導管與所述驅動端相連接，所述驅動端設有一個可壓縮的容納腔,所述容納腔中裝有流體，并且所述容納腔通過所述導管與所述輸出端相連通，當所述容納腔被壓縮時可將內部的流體壓迫至所述輸出端進而輸出壓迫力到人體上而被感知。該觸覺反饋裝置可以實現靈活控制，并且可以自由調節反饋靈敏度，應用范圍較廣。另一方面，本實用新型還提供了一種安裝有上述觸覺反饋裝置的穿戴設備。

技術領域

本實用新型涉及觸覺反饋技術領域，尤其涉及一種觸覺反饋裝置及穿戴設備。

背景技術

自20世紀50年代以來，起源于希臘語的“觸覺”一詞已被用于心理學。像擁抱這樣的接觸動作被認為是人類情感的一種相互交流。這可以是繼聽覺和視覺之后一種重要的通訊媒介。為了成功地操縱遠程環境或虛擬/增強現實中的對象以及在遠程醫療中判斷病人腫瘤分布情況等(遠程操作/遙操作、虛擬現實/增強現實、康復醫療、遠程手術等)，要求用戶能夠沉浸在被操作對象的環境中。出于這個原因，在過去的二十年中，通過觸覺感覺使用戶能夠通過物理交互來感受物體的觸覺設備已經得到不斷發展，即讓用戶通過感知觸覺反饋裝置所產生的反饋力來得到被感知物體的觸覺信息。

現有觸覺反饋裝置一般通過電機、電磁鐵、液壓機構等機械裝置，存在結構復雜、體積大等問題；也有使用壓電陶瓷等智能材料來實現的，但是壓電陶瓷所產生的位移較小。

實用新型內容

為解決上述技術問題之一，本實用新型提供一種觸覺反饋裝置,該觸覺反饋裝置可以實現靈活控制，并且可以自由調節反饋靈敏度，應用范圍較廣。

另一方面，本實用新型還提供了一種安裝有上述觸覺反饋裝置的穿戴設備。

本觸覺反饋裝置是通過以下技術方案實現的，該裝置包括：輸出端、導管及驅動端，所述輸出端通過導管與所述驅動端相連接，所述驅動端設有一個可壓縮的容納腔,所述容納腔中裝有流體，并且所述容納腔通過所述導管與所述輸出端相連通，當所述容納腔被壓縮時可將內部的流體壓迫至所述輸出端進而輸出壓迫力到人體上而被感知。

在上述技術方案的基礎上，還可以由以下進一步的方案。

進一步，所述容納腔相對的兩側分別設有柔性電極，兩個所述柔性電極可分別接入電源的正負極。

進一步，每一個所述輸出端和一個所述驅動端通過一根導管連接形成一個反饋單元，所述觸覺反饋裝置包括多個所述反饋單元，多個所述反饋單元中的多個所述輸出端按預設陣列方式排列。

進一步，在每平方厘米面積內至少連接四個所述反饋單元。

進一步，所述輸出端與所述導管為一體結構，并且所述輸出端部分的截面形狀為圓形或橢圓形或多邊形結構。

進一步，所述輸出端的端部用彈性薄膜進行封堵或者用活塞塊進行封堵。

進一步，所述輸出端處的導管結構為波紋管結構。

進一步，該觸覺反饋裝置還包括：

第一控制模塊，用于控制所述觸覺反饋裝置的動作；

第一通訊模塊，與所述第一控制模塊連接，用于接收或發送信號指令；

第一供電模塊，用于為所述觸覺反饋裝置提供電能。

與現有技術相比，本實用新型所提供的觸覺反饋裝置的有益技術效果是：針對現有觸覺反饋裝置的不足，構建了一種新型的觸覺反饋裝置，該裝置能夠實現被感知物體力反饋以及形狀輪廓的體現，具備結構簡單、易于制造、變形精度高、體積小和分辨率高等優點。

本實用新型的技術方案是采用一種基于Maxwell力牽引流體介質的方法實現等效體積轉移，由電場控制位移變化，從點驅動陣列到面驅動，進而達到觸覺反饋的目的。