[发明专利]用于与虚拟现实或增强现实系统交互的触觉设备

说明书

一种用于与虚拟现实或增强现实系统交互的触觉设备，其包括被配置成被佩戴在手的手指上的固定主体(2)，以及与固定主体相关联并由电机装置(7)致动的可移动主体(3)；该设备包括与可移动主体(3)相关联并具有凸接触表面(5)的挡板(4)；可移动主体(3)能相对于固定主体(2)移动，使得接触表面(5)从与指尖间隔开的位置移动到与指尖接触的位置。

本发明涉及用于与虚拟现实或增强现实系统交互的触觉设备。

当前，虚拟现实系统的用户借助于控制设备(诸如操纵杆等)或者提供基本手部功能的外围设备在按钮的帮助下与虚拟环境交互。

在没有触觉反馈的情况下，用户体验仅限于由头戴式显示器提供的视觉反馈。

在这种情形中，用户可以看到他的手/手指的虚拟表示，但是仅通过图形变化或对象外观中的改变来知晓与虚拟环境的交互。

该系统的主要缺点在于用户只能依赖于视觉反馈，而这只是提供了勉强真实的体验。

如果外围设备能够提供触觉反馈，则用户既可以看到他的手/手指的虚拟表示，又可以当存在与虚拟对象的接触时获得机械/触觉反馈。该方案显著地改善了用户体验。

能够提供触觉反馈的各种可穿戴设备已被知晓达数年。

US2016/0246370公开了一种像普通手套一样成形的类型的设备，并且其中触觉反馈通过被施加到用户的指尖尖端的振动来被提供。

另一种类型的触觉系统由可穿戴设备构成，该可穿戴设备被成形为以便像顶针或戒指一样围绕用户的手指。

目前没有在商业上已知供在虚拟现实中使用的这种类型的触觉设备。

GB2499019A公开了一种供在虚拟现实系统中使用的触觉设备；该设备具有作用在手指下部的压脚。

现有技术设备在与虚拟现实系统一起使用时具有一些限制和问题。

在跟踪手/手指的空间位置和手势识别的能力方面，已知的设备在性能上受到限制。

此外，传统的触觉设备必须专门与系统相适配，以跟踪它们被应用到的虚拟现实装置的手部运动。

现有技术设备的另一缺点归因于它们的机制，尤其对于提供有限的触觉感知和不良的触摸真实感的振动触觉类型的设备。

WO2006/054163公开了一种便携式界面触觉设备，其中触觉感知通过与指尖接触的可移动且可定向的表面被传送到指尖。触觉设备遵循从真实表面获得的虚拟表面的形状在用户的手的指尖上传送触觉感知。可移动且可定向的表面是平坦的并且必须保持与虚拟表面成切向。

本发明的目的是提供一种触觉设备，尤其是用于与虚拟现实或增强现实系统的交互的触觉设备，该触觉设备克服了所引用的现有技术的缺点。

在该目的的范围内，本发明的目标是提供一种能够向空间跟踪和手势识别系统提供有用数据的设备。

本发明的另一目标是提供一种设备，该设备具有简单的机制并且同时比现有技术设备的机制更有效。

本发明的一个重要目标是提供一种设备，该设备确保了比现有技术的触觉设备更真实的触觉感知。

本发明的另一个目标是提供一种紧凑的设备，该设备可以与任何空间手部跟踪系统一起使用，而不必修改系统以使其与设备的存在相适配，而这对于现有技术的触觉设备反而是必需的。