[发明专利]一种基于霍尔效应的手指动作检测装置

摘要

一种基于霍尔效应的手指动作检测装置涉及机器人控制的人机交互装置。本发明的目的是针对现有人机交互接口不能及时、高效、准确的表达人对机器人的控制意识；不能满足人对机器人各关节灵活性的控制要求。提出了一种检测人手关节信息的检测装置。技术关键在于依附于人手上的外骨架的设计，各个关节之间采用巧妙的联接，能够准确、可靠的实时采集手指信息，且能适应不同手的大小，以致可以用于机器人控制领域。使人的大脑充分发挥作用，由人去实现机器人在空间未知环境或任务中难以做到的规划和决策。既发挥了机器人应对恶劣环境的能力，又发挥了人的智能，实现人与机器人之间的有机交互。

主权项

一种基于霍尔效应的手指动作检测装置，包括掌指关节(1)、指骨间关节(2)、霍尔电路(11)、磁铁(12)、关节内回转体(13)、掌指关节外壳(14)、定位销(15)、复位装置(16)、中节指骨外(17)、远节指骨外(18)、远节指骨内(19)、空心轴(20)、中节指骨内(21)、近节指骨内(22)、近节指骨外(23)、定位卡(24)，其特征在于：手指动作检测装置能沿其轴向自动改变长度、霍尔电路(11)与磁铁(12)置于掌指关节(1)、指骨间关节(2)内部；掌指关节(1)和指骨间关节(2)由近节指骨内(22)与近节指骨外(23)组成的滑动副连接；指骨间关节(2)之间由中节指骨外(17)和中节指骨内(21)组成的滑动副连接；远节指骨外(18)和远节指骨内(19)组成相对运动的滑动副；掌指关节(1)检测原理是，手指弯曲运动带动近节指骨内(22)以关节内回转体(13)内的空心轴(20)为回转中心做转动运动，并使得空心轴(20)及其内部的磁铁(12)跟随其同步转动，获取磁铁(12)相对于霍尔电路(11)的角位移，手指的左右摆动通过近节指骨内(22)带动关节内回转体(13)在掌指关节外壳(14)内做回转运动，并带动置于关节内回转体(13)上端的磁铁(12)相对于霍尔电路(11)转动；近节指骨内(22)与近节指骨外(23)之间可以沿手指轴线方向相对滑动，并由复位装置(16)提供回复力；定位销(15)用于限制复位装置(16)一端的轴向运动；定位卡(24)用于限制关节内回转体(13)相对于掌指关节外壳(14)的轴向运动。