演示系统的制作方法

文档序号:21521561发布日期:2020-07-17 15:55阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种演示系统,其特征在于,所述演示系统包括:演示装置、控制装置以及跟随演示装置,所述演示装置与所述跟随演示装置相互独立,所述演示装置与所述控制装置之间能够相互通信,所述跟随演示装置与所述控制装置之间能够相互通信,在所述控制装置的控制下,所述演示装置与所述跟随演示装置能够进行同步演示。

2.根据权利要求1所述的演示系统,其特征在于,所述演示装置是用于人穿戴的虚拟现实装置;所述演示装置是可穿戴的虚拟现实手套;

所述跟随演示装置是机械手;所述演示装置与所述控制装置之间、所述跟随演示装置与所述控制装置之间均通过串口通信协议相互通信;所述控制装置是可视控制装置,所述可视控制装置是上位机。

3.根据权利要求2所述的演示系统,其特征在于,所述虚拟现实手套包括:

手套盖板,用于套设在手背上,其包括相对的第一端和第二端;

指套,与所述手套盖板可转动连接,用于套设在手指上,所述手套盖板的第一端是靠近所述指套的一端;

自适应弹性部件,包括相对的第三端和第四端,所述第四端设置在靠近所述手套盖板的第二端的位置;

非弹性部件,设置在所述指套上,其包括相对的第五端和第六端,所述第五端固定在所述指套上,所述非弹性部件能够跟随所述指套同步活动;

姿态采集模块,设置在靠近所述手套盖板的第一端的位置,分别与所述自适应弹性部件的第三端和所述非弹性部件的第六端连接,所述姿态采集模块能够将施加在所述非弹性部件上的作用力传递到所述自适应弹性部件,并能够采集所述自适应弹性部件的状态信息,以供所述控制装置通过所述自适应弹性部件的状态信息判断所述虚拟现实手套的姿态;

其中,当所述姿态采集模块采集到所述自适应弹性部件处于自然长度的状态信息时,所述控制装置能够判断出所述虚拟现实手套处于张开姿态,当所述姿态采集模块采集到所述自适应弹性部件处于拉伸长度的状态信息时,所述控制装置能够判断出所述虚拟现实手套处于抓握姿态。

4.根据权利要求3所述的演示系统,其特征在于,所述虚拟现实手套还包括:

空间位置感知模块,用于感知所述虚拟现实手套的空间位置;

其中,所述控制装置根据所述虚拟现实手套的姿态、所述虚拟现实手套的空间位置、所述跟随演示装置的当前空间位置以及所述跟随演示装置的当前姿态,生成对所述跟随演示装置的控制指令,以驱动所述跟随演示装置与所述虚拟现实手套保持同步演示;

其中,所述上位机根据所述虚拟现实手套的姿态、所述虚拟现实手套的空间位置在其可视化界面实时生成所述虚拟现实手套当前姿态动画,并根据所述跟随演示装置的当前空间位置以及所述跟随演示装置的当前姿态,生成对所述跟随演示装置的控制指令,以驱动所述跟随演示装置与所述虚拟现实手套保持同步演示;

其中,所述虚拟现实手套还包括:

模拟部件,用于执行所述控制装置的模拟指令,使所述虚拟现实手套模拟出虚拟环境下的受力状态;

压力传感器,设置在所述指套上,用于感知施加在所述指套上的压力大小;

当所述跟随演示装置抓握到物体时向所述控制装置发送反馈信号,所述控制装置获得所述反馈信号后,向所述虚拟现实手套的所述模拟部件发送所述模拟指令,同时向所述虚拟现实手套的所述压力传感器发送反馈指令,所述模拟部件执行所述模拟指令,使所述虚拟现实手套模拟出虚拟环境下的受力状态,同时所述压力传感器根据所述反馈指令向所述控制装置反馈此时所述指套上的压力大小;

其中,所述虚拟现实手套还包括:

手指姿态固定模块,用于根据所述控制装置的固定指令控制所述非弹性部件保持当前位置,进而定位所述指套;

当所述控制装置获得所述反馈信号后,同时向所述虚拟现实手套的所述手指姿态固定模块发送所述固定指令,所述手指姿态固定模块根据所述固定指令控制所述非弹性部件保持当前位置,进而定位所述指套;

其中,所述虚拟现实手套还包括控制电路板,所述控制电路板与所述手套盖板固定连接,所述姿态采集模块、所述手指姿态固定模块、所述空间位置感知模块均设置在所述控制电路板上;

其中,所述控制电路板上还设置有通信模块和电源管理模块;所述通信模块用于传输通信信号,所述姿态采集模块、所述手指姿态固定模块、所述空间位置感知模块、所述压力传感器、所述模拟部件均通过所述通信模块与所述控制装置进行通信;所述电源管理模块用于供电,其分别与所述姿态采集模块、所述手指姿态固定模块、所述空间位置感知模块以及所述通信模块连接;

其中,所述姿态采集模块是电位器;所述手指姿态固定模块是微型电机,所述微型电机与所述电位器同轴连接;所述空间位置感知模块是电子陀螺仪;

其中,所述模拟部件是振动产生器,所述振动产生器设置在所述指套上;所述模拟部件是微型偏振器;

其中,所述自适应弹性部件是自适应拉簧。

5.根据权利要求4所述的演示系统,其特征在于,所述指套的数量是五个;所述自适应弹性部件的数量是五个,五个所述自适应弹性部件间隔设置在对应每个所述指套的位置;所述非弹性部件的数量是五个;所述姿态采集模块的数量是五个,每个所述姿态采集模块分别与每个所述自适应弹性部件和每个所述非弹性部件连接,每个所述姿态采集模块用于感知各自所述自适应弹性部件的状态信息,以供所述控制装置判断各自对应的所述指套的姿态。

6.根据权利要求5所述的演示系统,其特征在于,每个所述指套包括:近指节连杆、远指节连杆、多个竖连杆、近指节耦合连杆、远指节耦合连杆、销钉以及远指节手指套,除拇指指套外的其它四个所述指套均还分别包括近指节手指套;所述近指节连杆一端与第一个所述竖连杆一端通过销钉连接;所述近指节连杆另一端与所述远指节连杆一端、第二个所述竖连杆一端通过销钉连接,所述远指节连杆另一端与第三个所述竖连杆一端通过销钉连接,所述远指节耦合连杆一端与第三个所述竖连杆另一端通过销钉连接,所述远指节耦合连杆另一端与第二个所述竖连杆另一端、所述近指节耦合连杆一端通过销钉连接,所述近指节耦合连杆另一端与第一个所述竖连杆另一端通过销钉连接;所述近指节连杆一端还与所述手套盖板可转动连接;所述近指节手指套固定设置在所述近指节连杆的下面;所述远指节手指套固定设置在所述远指节连杆的下面;

其中,所述非弹性部件是指套驱动连杆,所述指套驱动连杆一端与所述近指节耦合连杆另一端、第一个所述竖连杆另一端通过销钉连接,所述指套驱动连杆另一端与对应的所述姿态采集模块连接。

7.根据权利要求6所述的演示系统,其特征在于,所述压力传感器设置在所述远指节手指套内的下底面;所述振动发送器设置在所述近指节手指套内的下底面。

8.根据权利要求6所述的演示系统,其特征在于,所述指套通过万向节与所述手套盖板连接;

其中,所述手套盖板的上表面是平面,所述控制电路板通过螺栓固定连接在所述手套盖板的上表面;所述手套盖板的下表面是弧面,且与手背形状贴合;

其中,所述虚拟现实手套还包括:

粘带,设置在所述手套盖板上,用于将所述虚拟现实手套固定在人手上;

其中,所述手套盖板的第二端设置有固定部件,所述自适应弹性部件的第四端与所述手套盖板的固定部件连接。

9.根据权利要求2所述的演示系统,其特征在于,所述机械手与人手的机构相同;

其中,所述机械手能够与标准的六自由度机械臂连接或者与三维空间运动的导轨架装配连接;

其中,所述机械手包括五根机械手指,每根所述机械手指包括三个顺序连接的机械指节,且所述机械指节之间设置有限位装置,所述限位装置使所述机械手的活动范围和人手的关节相同。

10.根据权利要求9所述的演示系统,其特征在于,所述机械手的每个所述机械手指设置有多个微型柱状电机,每个所述微型柱状电机包括位置编码器和驱动器;其中,每个所述机械手指设置有两个所述微型柱状电机;其中,五根所述机械手指的运动均相互独立。


技术总结
本实用新型公开了一种演示系统,该演示系统包括:演示装置、控制装置以及跟随演示装置,所述演示装置与所述跟随演示装置相互独立,所述演示装置与所述控制装置之间能够相互通信,所述跟随演示装置与所述控制装置之间能够相互通信,在所述控制装置的控制下,所述演示装置与所述跟随演示装置能够进行同步演示。通过这种方式,本实用新型能够保证演示装置与跟随演示装置同步相互反馈,同步演示。

技术研发人员:吴书传;许辉勇;章兴石;白钢印
受保护的技术使用者:欣旺达电子股份有限公司
技术研发日:2019.05.28
技术公布日:2020.07.17
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