[發明專利]一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置

在審

• 申請號: 202110259345.9
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112905016A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 楊文珍;張磊;劉海濤;肖建亮;姚新偉;王效琦;鮑虎軍
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置，其特征在于：

主要由左手套和右手套、集控板(10)、二塊接繼板(20)、二塊溫變片(40)、十個振動件(50)、多根輕質電纜(60,70)構成；每個手套的五個手指尖的指腹位置均布置有一個振動件(50)，每個手套的手背的中部均布置有一塊溫變片(40)；輕質電纜(60,70)分為后輕質電纜(60)和前輕質電纜(70)，每個手套的振動件(50)和溫變片(40)經各自的前輕質電纜(70)和一塊接繼板(20)連接，兩塊接繼板(20)經各字的后輕質電纜(60)和集控板(10)連接；虛擬場景的觸覺信號通過藍牙無線傳輸給集控板(10)，經過集控板(10)的信號處理分別傳輸給溫變片(40)和振動件(50)，產生可被人手皮膚感知的冷熱感和震動感的多模態觸覺。

2.根據權利要求1所述的一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置，其特征在于：所述的手套是由輕質電纜(60,70)和接繼板(20)構成的插拔式可穿戴結構。

3.根據權利要求1所述的一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置，其特征在于：所述的后輕質電纜(60)一頭的信號插頭(30)連接集控板(10)的信號插座，另一頭連到接繼板(20)；前輕質電纜(70)的一頭連接到接繼板(20)，另一頭連接振動件(50)和溫變片(40)。

4.根據權利要求1所述的一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置，其特征在于：所述的溫變片(40)主要由絕緣陶瓷(401)和N型P型半導體(402)連接構成，兩片絕緣陶瓷(401)之間通過N型P型半導體(402)連接形成；溫變片(40)上集成了一個溫阻傳感器(403)，用于實時測量和控制溫度。

5.根據權利要求4所述的一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置，其特征在于：所述的溫阻傳感器(403)主要由溫度系數熱敏電阻與常值電阻串聯而成，用于測量溫變片(40)和手背皮膚直接接觸處的溫度值，并把溫度值實時反饋給集控板(10)，并對溫變片(40)進行變溫控制：若溫度值高于42攝氏度或低于負5攝氏度，集控板(10)發出控制信號到溫變片(40)，停止溫變片(40)繼續升溫或降溫。

6.根據權利要求1所述的一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置，其特征在于：所述的振動件(50)包括上殼(501)、下殼(502)、轉子(503)、激勵器(504)；轉子(503)和激勵器(504)裝在上殼(501)和下殼(502)組成的殼體內，轉子(503)經激勵器(504)和外部驅動器連接，外部驅動器提供控制信號經激勵器(504)使得轉子(503)振動工作。

7.根據權利要求1所述的一種用于增強現實的多模態觸覺感知可穿戴裝置，其特征在于：所述的集控板(10)包括主芯片(113)、電源插座(114)、多個信號插座(101-112)和HC05從藍牙模塊(115)；外置電池經電源插座(114)給集控板(10)上提供電源；虛擬場景的觸覺信號被HC05從藍牙模塊(115)無線接收后，發送到主芯片(113)并經過主芯片(113)的解析和分配，再傳輸給各個信號插座(101-112)，其中，兩個信號插座(111，112)傳輸冷熱的觸覺信號，剩余的信號插座(101-110)傳輸震動的觸覺信號；

所述的接繼板(20)有左和右二塊，主要由電路板(G)以及電路板(G)上的輸入插座(A、B、C、D、E、F)和輸出插座組成(A1、B1、C1、D1、E1、F1)；輸入插座(A、B、C、D、E)和輸出插座(A1、B1、C1、D1、E1)的輸入端分別連接集控板(10)中用于傳輸震動的觸覺信號的信號插座(111，112)輸入插座(A、B、C、D、E)和輸出插座(A1、B1、C1、D1、E1)的輸出端分別連接到各個振動件(50)的兩端；輸入插座(F)和輸出插座(F1)的輸入端分別連接集控板(10)的兩個傳輸冷熱觸覺信號的信號插座(111，112)，輸入插座(F)和輸出插座(F1)的輸出端分別連接到溫變片(40)的兩端。