[發明專利]一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置

在審

• 申請號: 202210722701.0
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115129153A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 宋愛國;屈靖;李嘉杰;唐子涵;李會軍;徐士立;孫遜;王昊;張亞軍;劉專;寇啟龍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/041
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

1.一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置，其特征在于：指尖觸覺反饋裝置包括指套、振動傳導結構、綁帶、觸摸屏、控制盒、手環和連接導線；指套穿戴于指尖，振動傳導結構包括兩個振動頻率不同的電機、傳導結構和感受部件，兩個振動電機為振源，傳導結構用于振動的傳遞，綁帶用于將振動傳導結構固定在指腹部位；感受部件隔著指套緊貼指腹，連接導線用于連接振動電機和控制盒，傳輸振動信號；所述手環穿戴在人的手腕部；控制盒固定在手環上，控制盒內部包含電源模塊、藍牙模塊和數據處理模塊；觸摸屏位于控制盒上方，用于信息選擇。

2.根據權利要求1所述的一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置，其特征在于，指套采用尼龍絲材料，指套數量為1-5個。

3.根據權利要求1所述的一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置，其特征在于，所述振動傳導結構為橋式傳導，即兩個振動電機設置在桿件的兩端，分別向中間傳遞機械波，在桿件中間延伸出感受部件。

4.根據權利要求1所述的一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置，其特征在于，所述振動傳導結構為柱式傳導，即兩個振動電機呈疊加式安裝，感受部件在圓柱體端面處。

5.根據權利要求1所述的一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置，其特征在于，藍牙模塊用于應用場景與指尖觸覺反饋裝置間的無線通信，進行信息的傳輸。

6.根據權利要求1所述的一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置，其特征在于，控制盒中的數據處理模塊用于處理接收到的數字信號，進行信息解碼，調節振動電機幅值和頻率的權值，并控制振動電機產生相應的振動。

7.根據權利要求1所述的一種基于加權幅頻振動疊加的指尖觸覺反饋裝置，其特征在于，觸摸屏用于信息輸入，選擇不同的振動模式，包括使用指套的個數、振動幅值、振動頻率，并且顯示波形。

8.根據權利要求1所述的加權幅頻振動疊加原理，其特征在于：兩個振動電機，一個產生高頻振動，另一個產生低頻振動，將兩個振動源基本波形設置為單位幅值1和頻率1Hz，分別調節高低頻振動電機的幅度權值a1、a2和頻率權值f1、f2，將兩個波形疊加為低頻波形上的高頻抖動；可模擬物體不同起伏面及其表面粗糙程度的觸感；使人感受到不同的觸覺感知。

9.根據權利要求1所述的加權幅頻振動疊加原理，其特征在于：高頻振動的電機振動頻率為100-300Hz，低頻振動的電機振動頻率小于100Hz。