[發(fā)明專利]手術(shù)虛擬現(xiàn)實設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011196552.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112230778A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲國健;陳亞偉;薄亮;趙錟鴻;周喬珂;李剛;蔡楊楊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京京東方顯示技術(shù)有限公司;京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G09B9/00
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 張小勇;劉鐵生

本申請?zhí)峁┮环N手術(shù)虛擬現(xiàn)實設(shè)備，涉及虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域。其中，手術(shù)虛擬現(xiàn)實設(shè)備包括：穿戴裝置，所述穿戴裝置包括：內(nèi)柔性層、外柔性層和壓力調(diào)節(jié)組件，所述壓力調(diào)節(jié)組件包括多個調(diào)節(jié)腔體和導(dǎo)流管路，其中，多個所述調(diào)節(jié)腔體設(shè)置于所述內(nèi)柔性層與所述外柔性層之間，且與所述導(dǎo)流管路相聯(lián)通，所述調(diào)節(jié)腔體與所述導(dǎo)流管路內(nèi)填充有流動的液體；頭戴顯示裝置，用于顯示手術(shù)虛擬場景；控制裝置，與所述穿戴裝置和所述頭戴顯示裝置電連接，用于控制所述調(diào)節(jié)腔體內(nèi)液體的體積以對佩戴所述穿戴裝置的穿戴者反饋不同的壓力以模擬手術(shù)虛擬場景中佩戴者操控手術(shù)器械的真實觸感。本申請技術(shù)方案可以模擬手術(shù)虛擬場景中用戶的真實觸感。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種手術(shù)虛擬現(xiàn)實設(shè)備。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實行業(yè)開始興起，但是市面上的VR產(chǎn)品大多數(shù)是頭戴顯示設(shè)備，只滿足了用戶的視聽虛擬體驗，在觸覺方面產(chǎn)品發(fā)展有很大的市場空白，在教育和醫(yī)療等領(lǐng)域，如虛擬手術(shù)，訓(xùn)練者在虛擬顯示系統(tǒng)訓(xùn)練時對場景的要求的還原度極高，該場景下操作精度要求極高，從真實觸覺到環(huán)境的模擬都必不可少。因此，如何使得手術(shù)虛擬現(xiàn)實設(shè)備模擬手術(shù)虛擬場景中的觸覺體驗是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例的目的是提供一種手術(shù)虛擬現(xiàn)實設(shè)備，能夠模擬手術(shù)虛擬場景中用戶操控手術(shù)器械的真實觸感。

為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供如下技術(shù)方案：

本申請第一方面提供一種手術(shù)虛擬現(xiàn)實設(shè)備，包括：

穿戴裝置，所述穿戴裝置包括：內(nèi)柔性層、外柔性層和壓力調(diào)節(jié)組件，所述壓力調(diào)節(jié)組件包括多個調(diào)節(jié)腔體和導(dǎo)流管路，其中，多個所述調(diào)節(jié)腔體設(shè)置于所述內(nèi)柔性層與所述外柔性層之間，且與所述導(dǎo)流管路相聯(lián)通，所述調(diào)節(jié)腔體與所述導(dǎo)流管路內(nèi)填充有流動的液體；

頭戴顯示裝置，用于顯示手術(shù)虛擬場景；

控制裝置，與所述穿戴裝置和所述頭戴顯示裝置電連接，用于控制所述調(diào)節(jié)腔體內(nèi)液體的體積以對佩戴所述穿戴裝置的穿戴者反饋不同的壓力以模擬手術(shù)虛擬場景中佩戴者操控手術(shù)器械的真實觸感。

在本申請第一方面的一些變更實施方式中，所述穿戴裝置包括多個反饋區(qū)域，不同的所述反饋區(qū)域內(nèi)的所述調(diào)節(jié)腔體的分布密度不同。

具體地，不同的所述反饋區(qū)域內(nèi)的所述調(diào)節(jié)腔體的體積不同。

具體地，所述穿戴裝置為手套，多個所述反饋區(qū)域包括指尖區(qū)域、手心區(qū)域和手背區(qū)域，其中，所述指尖區(qū)域內(nèi)的所述調(diào)節(jié)腔體的分布密度大于所述手心區(qū)域和所述手背區(qū)域的分布密度，所述指尖區(qū)域內(nèi)的所述調(diào)節(jié)腔體的體積小于所述手心區(qū)域和所述手背區(qū)域內(nèi)的所述調(diào)節(jié)腔體的體積。

具體地，所述內(nèi)柔性層的彈性模量小于所述外柔性層的彈性模量。

具體地，所述調(diào)節(jié)腔體背離所述外柔性層的一側(cè)呈弧形，且向著背離所述外柔性層的方向突出。

具體地，所述導(dǎo)流管路包括入液管和出液管，所述調(diào)節(jié)腔體上形成有入液口和出液口，所述入液口通過入液支路連通于所述入液管，所述出液口通過出液支路連通于所述出液管，所述入液支路上設(shè)置有進(jìn)液閥門，所述出液支路上設(shè)置有出液閥門，其中，所述進(jìn)液閥門和所述出液閥門均與所述控制裝置信號連接，所述控制裝置用于控制所述進(jìn)液閥門和所述出液閥門的開度或開啟時間以控制所述調(diào)節(jié)腔體內(nèi)液體的體積。