[发明专利]VR环境与现实环境实现真实交互的触感手套及交互方法

说明书

技术领域

本发明涉及人工智能领域，具体涉及VR环境与现实环境实现真实交互的触感手套及交互方法。

背景技术

随着虚拟现实行业的兴起，越来越多人开始尝试和体验虚拟现实设备。目前虚拟现实设备大致分为：外接式头戴设备、一体式头戴设备、移动端头显设备等，但是目前的虚拟设备在信号交互方面动作灵活性不强，以及得不到很好的用户体验效果。

例如，申请号为201580011739.5的中国发明专利申请，名称为交互式虚拟现实系统及方法，通过产生一个虚拟现实环境，该虚拟现实环境包括一具有至少一个虚拟对象的显示屏和一虚拟控制台，该虚拟控制台具有多个显示图标，每个所述显示图标均表示与所述虚拟对象相关的不同功能；对每个用户提供一手持的交互式装置，每个所述交互式装置均具有多个灯，所述灯提供每个所述交互式装置的识别和跟踪信息，每个所述交互式装置均具有一触发机构，所述触发机构设置为传送一触发事件的发生；对于形成单组用户的用户，分配给每个所述交互式装置一独特的角色，每个角色均具有一用于在所述虚拟现实环境中操纵所述虚拟对象的相关功能；跟踪每个所述交互式装置，以确定每个所述交互式装置的当前状态，所述当前状态包括位置、方向、运动、触发事件的存在，以及每个所述交互式装置的识别；基于分配给每个所述交互式装置的角色，来解释每个所述交互式装置的当前状态；改变与所述角色相关的功能，从而基于对当前状态的解释来操纵所述虚拟对象；并且，在所述虚拟现实环境中动态地显示被操纵的虚拟对象。解决了虚拟现实环境仅适用于少量用户的问题，但是并没有解决本发明需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了VR环境与现实环境实现真实交互的触感手套及交互方法，本发明可以实现VR环境与现实环境中对象的交互，可以使使用者真实的感受到触感，可以增强用户体验。

本发明提供的VR环境与现实环境实现真实交互的触感手套，包括：

一交互媒介，所述交互媒介内部界定一适配人体手部的空间；

多个设置于所述交互媒介手指部到手背部与手指同步运动的牵引机构；

多个与所述牵引机构连接并采集所述牵引机构手指的运动信息并控制牵引机构拉力的交互执行机构；

一与所述交互执行机构连接并接收外部交互信号做出交互动作的控制模块。

上述的触感手套，其中，所述牵引机构包括：柔性传力单元、引导单元，所述柔性传力单元接收所述交互执行机构的信息并在所述引导单元内做往复运动，所述柔性传力单元一端与交互媒介的指尖部连接并沿引导单元沿手指方向延伸到手背部，所述引导单元设置于所述交互媒介的手指部。

上述的触感手套，其中，所述交互执行机构设置于所述交互媒介手背部，所述交互执行机构包括：用于做移动距离判断的距离控制单元、用于控制驱动力的阻尼控制单元和用于复位的复位单元，所述柔性传力单元另一端分别与距离控制单元、阻尼控制单元和复位单元连接。

上述的触感手套，其中，所述距离控制单元包括电位传感器，所述阻尼控制单元包括阻尼控制器，所述复位单元包括弹簧。

上述的触感手套，其中，所述控制模块包括：用于现实环境与VR环境信号交互的通讯单元，通讯单元包括依次相连的USB模块、体感手柄模块，USB模块与交互媒介相连，体感手柄模块与APP模块相连，所述APP模块用于VR环境中对象的显示。

上述的触感手套，其中，所述交互媒介还设有指尖触觉单元、姿态传感器，所述指尖触觉单元包括震动单元或电流脉冲单元，用于触觉模拟；所述姿态传感器用于获取当前交互媒介的姿态，以及用于在现实环境中判断交互媒介的位置信息，所述姿态传感器包括九轴传感器手柄。

另一方面，本发明提出了VR环境与现实环境实现真实交互的交互方法，包括以下步骤：

(1)提供至少一个交互媒介、牵引机构、交互执行机构、控制模块和APP模块；

(2)通过交互执行模块获取交互媒介上的牵引机构的动作及姿态信息经控制模块传递到APP模块；

(3)所述APP模块根据接收的信息实时改变VR环境中对象的动作及姿态，并保持与交互媒介的动作及姿态一致；

(4)通过所述控制模块接收VR环境中对象的阻尼动作及姿态信息并传递到交互媒介；

(5)所述交互媒介根据VR环境中对象的阻尼动作及姿态信息进行动作和姿态调整并保持和VR环境中对象的动作及姿态信息一致。

上述的方法，其中，所述步骤(2)包括：