[发明专利]一种触觉反馈装置及穿戴设备

说明书

本发明提供一种触觉反馈装置,该装置包括：输出端、导管及驱动端，所述输出端通过导管与所述驱动端相连接，所述驱动端设有一个可压缩的容纳腔,所述容纳腔中装有流体，并且所述容纳腔通过所述导管与所述输出端相连通，当所述容纳腔被压缩时可将内部的流体压迫至所述输出端进而输出压迫力到人体上而被感知。该触觉反馈装置可以实现灵活控制，并且可以自由调节反馈灵敏度，应用范围较广。另一方面，本发明还提供了一种安装有上述触觉反馈装置的穿戴设备。

技术领域

本发明涉及触觉反馈技术领域，尤其涉及一种触觉反馈装置及穿戴设备。

背景技术

自20世纪50年代以来，起源于希腊语的“触觉”一词已被用于心理学。像拥抱这样的接触动作被认为是人类情感的一种相互交流。这可以是继听觉和视觉之后一种重要的通讯媒介。为了成功地操纵远程环境或虚拟/增强现实中的对象以及在远程医疗中判断病人肿瘤分布情况等(远程操作/遥操作、虚拟现实/增强现实、康复医疗、远程手术等)，要求用户能够沉浸在被操作对象的环境中。出于这个原因，在过去的二十年中，通过触觉感觉使用户能够通过物理交互来感受物体的触觉设备已经得到不断发展，即让用户通过感知触觉反馈装置所产生的反馈力来得到被感知物体的触觉信息。

现有触觉反馈装置一般通过电机、电磁铁、液压机构等机械装置，存在结构复杂、体积大等问题；也有使用压电陶瓷等智能材料来实现的，但是压电陶瓷所产生的位移较小。

发明内容

为解决上述技术问题之一，本发明提供一种触觉反馈装置,该触觉反馈装置可以实现灵活控制，并且可以自由调节反馈灵敏度，应用范围较广。

另一方面，本发明还提供了一种安装有上述触觉反馈装置的穿戴设备。

本触觉反馈装置是通过以下技术方案实现的，该装置包括：输出端、导管及驱动端，所述输出端通过导管与所述驱动端相连接，所述驱动端设有一个可压缩的容纳腔,所述容纳腔中装有流体，并且所述容纳腔通过所述导管与所述输出端相连通，当所述容纳腔被压缩时可将内部的流体压迫至所述输出端进而输出压迫力到人体上而被感知。

在上述技术方案的基础上，还可以由以下进一步的方案。

进一步，所述容纳腔相对的两侧分别设有柔性电极，两个所述柔性电极可分别接入电源的正负极。

进一步，每一个所述输出端和一个所述驱动端通过一根导管连接形成一个反馈单元，所述触觉反馈装置包括多个所述反馈单元，多个所述反馈单元中的多个所述输出端按预设阵列方式排列。

进一步，在每平方厘米面积内至少连接四个所述反馈单元。

进一步，所述输出端与所述导管为一体结构，并且所述输出端部分的截面形状为圆形或椭圆形或多边形结构。

进一步，所述输出端的端部用弹性薄膜进行封堵或者用活塞块进行封堵。

进一步，所述输出端处的导管结构为波纹管结构。

进一步，该触觉反馈装置还包括：

第一控制模块，用于控制所述触觉反馈装置的动作；

第一通讯模块，与所述第一控制模块连接，用于接收或发送信号指令；

第一供电模块，用于为所述触觉反馈装置提供电能。

与现有技术相比，本发明所提供的触觉反馈装置的有益技术效果是：针对现有触觉反馈装置的不足，构建了一种新型的触觉反馈装置，该装置能够实现被感知物体力反馈以及形状轮廓的体现，具备结构简单、易于制造、变形精度高、体积小和分辨率高等优点。

本发明的技术方案是采用一种基于Maxwell力牵引流体介质的方法实现等效体积转移，由电场控制位移变化，从点驱动阵列到面驱动，进而达到触觉反馈的目的。