本发明专利技术公开了一种力触觉的测量装置和方法，属于虚拟现实领域。其由六自由度力传感器、触觉再现屏幕、弹簧底座、固定平台、横向导轨、指带、纵向导轨、横向步进电机、纵向步进电机和支架构成。通过本装置，可以让手指在触觉再现屏幕上匀速运动，准确测量手指在触觉再现屏幕上的触觉力，本装置具有易于实现、成本低、精度高等优点，可应用于触觉再现的力触觉测量中。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种力触觉的测量装置和方法，属于虚拟现实领域。其由六自由度力传感器、触觉再现屏幕、弹簧底座、固定平台、横向导轨、指带、纵向导轨、横向步进电机、纵向步进电机和支架构成。通过本装置，可以让手指在触觉再现屏幕上匀速运动，准确测量手指在触觉再现屏幕上的触觉力，本装置具有易于实现、成本低、精度高等优点，可应用于触觉再现的力触觉测量中。【专利说明】
本专利技术属于虚拟现实领域，具体涉及。
技术介绍
触觉再现在教育、网络购物、盲人视图、远程医疗等领域有着重要作用，能够为人 提供更加真实和直观的交互体验，是目前国内外虚拟现实
的研究热点。 在触觉再现研究方面，触觉可分成接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种。为了更 好的研究触觉再现技术，需要对手指受到的多个方向的触觉力进行实际测量。尤其在静电 力触觉方面，由于最小触觉力仅为l〇〇mN，需要高精度和高分辨率的力触觉的测量装置，目 前，国内外没有专业的手指力触觉测量设备。
技术实现思路
本专利技术提供，用于力触觉的测量。 本专利技术采取的技术方案是： 固定平台上面固定一个带四个弹簧的弹簧底座，该弹簧底座上固定连接四个六自由度 力传感器，支架与固定平台上部固定连接，两根纵向导轨固定于该支架上，横向导轨与该纵 向导轨滑动连接，驱动该横向导轨的纵向步进电机与纵向导轨固定连接，指带与横向导轨 滑动连接，驱动该指带的横向步进电机与横向导轨固定连接。 一种力触觉的测量方法，具体步骤如下： 将触觉再现屏幕置于四个六自由度力传感器上，手指通过指带固定在指带上，横向步 进电机和纵向步进电机分别带动指带和横向导轨匀速运动，所以手指可以在触觉再现屏幕 上进行横向和纵向匀速运动； 当手指在触觉再现屏幕上匀速运动时，六自由度力传感器可以测得触觉再现屏幕的受 力，包括支持力和摩擦力两个方向，在手指触压触觉再现屏幕时，会产生压力，这部分压力 与弹簧底座相抵消，使手指的受力基本处于同一大小，可以保证测量的准确性。 本专利技术优点是结构新颖，通过本装置，可以让手指在触觉再现屏幕上匀速运动，准 确测量手指在触觉再现屏幕上的触觉力，本装置具有易于实现、成本低、精度高等优点，可 应用于触觉再现的力触觉测量中。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的结构示意图。 【具体实施方式】 固定平台104上面固定一个带四个弹簧的弹簧底座103,该弹簧底座103上固定连 接四个六自由度力传感器101，支架110与固定平台104上部固定连接，两根纵向导轨107 固定于该支架110上，横向导轨105与该纵向导轨107滑动连接，驱动该横向导轨的纵向步 进电机109与纵向导轨固定连接，指带106与横向导轨105滑动连接，驱动该指带的横向步 进电机108与横向导轨105固定连接。 一种力触觉的测量方法，具体步骤如下： 将触觉再现屏幕102置于四个六自由度力传感器101上，手指通过指带106固定在指 带上，横向步进电机108和纵向步进电机109分别带动指带106和横向导轨105勻速运动， 所以手指可以在触觉再现屏幕102上进行横向和纵向匀速运动； 当手指在触觉再现屏幕102上匀速运动时，六自由度力传感器101可以测得触觉再现 屏幕102的受力，包括支持力和摩擦力两个方向，在手指触压触觉再现屏幕102时，会产生 压力，这部分压力与弹簧底座103相抵消，使手指的受力基本处于同一大小，可以保证测量 的准确性。【权利要求】1. 一种力触觉的测量装置，其特征在于：固定平台上面固定一个带四个弹簧的弹簧底 座，该弹簧底座上固定连接四个六自由度力传感器，支架与固定平台上部固定连接，两根纵 向导轨固定于该支架上，横向导轨与该纵向导轨滑动连接，驱动该横向导轨的纵向步进电 机与纵向导轨固定连接，指带与横向导轨滑动连接，驱动该指带的横向步进电机与横向导 轨固定连接。2. -种力触觉的测量方法，其特征在于步骤如下： 将触觉再现屏幕置于四个六自由度力传感器上，手指通过指带固定在指带上，横向步 进电机和纵向步进电机分别带动指带和横向导轨匀速运动，所以手指可以在触觉再现屏幕 上进行横向和纵向匀速运动； 当手指在触觉再现屏幕上匀速运动时，六自由度力传感器可以测得触觉再现屏幕的受 力，包括支持力和摩擦力两个方向，在手指触压触觉再现屏幕时，会产生压力，这部分压力 与弹簧底座相抵消，使手指的受力基本处于同一大小，可以保证测量的准确性。【文档编号】A61B5/22GK104188674SQ201410481569【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月21日 优先权日:2014年9月21日 【专利技术者】孙晓颖, 王庆龙, 王婷婷, 吴赛文, 董杨瑞, 龙慧, 燕学智, 陈建 申请人:长春吉大博硕科技有限责任公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种力触觉的测量装置，其特征在于：固定平台上面固定一个带四个弹簧的弹簧底座，该弹簧底座上固定连接四个六自由度力传感器，支架与固定平台上部固定连接，两根纵向导轨固定于该支架上，横向导轨与该纵向导轨滑动连接，驱动该横向导轨的纵向步进电机与纵向导轨固定连接，指带与横向导轨滑动连接，驱动该指带的横向步进电机与横向导轨固定连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓颖，王庆龙，王婷婷，吴赛文，董杨瑞，龙慧，燕学智，陈建，
申请(专利权)人：长春吉大博硕科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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