一种触觉反馈柔性可穿戴装置

本技术涉及触觉反馈，具体而言，涉及一种触觉反馈柔性可穿戴装置。

背景技术：

1、触觉反馈装置能够为用户提供触觉传递与分享的功能，它在增强虚拟现实的真实感、提高机器人操作的效率、以及突破空间限制以实现人机触觉交互方面都具有巨大潜力。

2、目前，触觉反馈手部可穿戴设备在虚拟空间内模拟手部抓取物体时，常需要依赖泵等外部动力设备进行触觉反馈，这导致了触觉反馈手部可穿戴设备的体积偏大、质量重，使得手部所受负载较大，不利于携带和移动，从而影响用户手指的触觉反馈体验效果。

技术实现思路

1、本实用新型解决的问题是：如何解决提高用户手指的触觉反馈体验效果的问题。

2、为解决上述问题，本实用新型提供一种触觉反馈柔性可穿戴装置，包括用于穿戴在手指上的指尖穿戴组件、用于穿戴在手腕上的静电薄膜制动器，所述静电薄膜制动器包括通过在电压下静电吸附的第一铝膜和第二铝膜，所述第一铝膜与所述第二铝膜滑动连接，所述第二铝膜与所述指尖穿戴组件通过线传动连接，所述指尖穿戴组件在抓取物体过程中受外力作用移动并带动所述第二铝膜，所述第一铝膜与所述第二铝膜用于通过滑动摩擦力反馈所述外力。

3、可选地，所述第一铝膜上设置有聚偏氟乙烯涂层。

4、可选地，所述第一铝膜和所述第二铝膜分别设置有多层。

5、可选地，所述触觉反馈柔性可穿戴装置还包括腕部固定板和安装板，所述第一铝膜与所述安装板连接，所述第二铝膜位于所述第一铝膜和所述安装板之间并与所述第一铝膜滑动连接，所述安装板与所述腕部固定板铰接，所述腕部固定板用于穿戴在手腕上。

6、可选地，所述触觉反馈柔性可穿戴装置还包括制动器限位结构，所述制动器限位结构与所述安装板连接，且所述第一铝膜和所述第二铝膜限制于所述制动器限位结构和所述安装板之间。

7、可选地，所述指尖穿戴组件包括用于与指尖连接的指尖穿戴环、用于与指根连接的指根穿戴架，所述指根穿戴架上设置有滑轮，所述指尖穿戴环与所述第二铝膜之间的传动连接线绕经所述滑轮。

8、可选地，所述指尖穿戴环用于与所述指尖胶贴。

9、可选地，所述触觉反馈柔性可穿戴装置还包括惯性传感器和用于与所述手腕连接的控制器，所述惯性传感器与所述指尖穿戴组件连接，所述控制器与所述惯性传感器通过通信连接。

10、可选地，所述指尖穿戴组件用于穿戴在除拇指外的手指上；所述触觉反馈柔性可穿戴装置还包括用于与拇指连接的拇指穿戴组件和拇指静电薄膜制动器，以及连接板、连杆，所述拇指穿戴组件与所述拇指静电薄膜制动器传动连接，所述拇指静电薄膜制动器与所述连接板连接，所述连接板与所述连杆铰接，所述连杆与所述安装板铰接。

11、可选地，所述指尖穿戴组件由轻质材料制成。

12、与现有技术相比，本实用新型的触觉反馈柔性可穿戴装置通过第一铝膜与第二铝膜滑动连接，第二铝膜与指尖穿戴组件通过线传动连接，指尖穿戴组件的移动可转化为第一铝膜与第二铝膜的滑动摩擦力，并通过第一铝膜和第二铝膜在电压下静电吸附，且当指尖穿戴组件在抓取物体过程中受外力作用移动并带动第二铝膜时，第一铝膜与第二铝膜用于通过滑动摩擦力反馈该外力，进而，通过静电薄膜制动器可降低手部所需穿戴设备的质量，且在触觉反馈的过程中，只需向静电薄膜制动器输出电压即可，这样，相对于依赖泵等外部动力设备而言，可实现触觉反馈柔性可穿戴装置结构的简化，并减少手指负担，以便于携带或者移动，从而提高用户手指的触觉反馈体验效果。

技术特征：

1.一种触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，包括用于穿戴在手指上的指尖穿戴组件(1)、用于穿戴在手腕上的静电薄膜制动器(2)，所述静电薄膜制动器(2)包括通过在电压下静电吸附的第一铝膜(21)和第二铝膜(22)，所述第一铝膜(21)与所述第二铝膜(22)滑动连接，所述第二铝膜(22)与所述指尖穿戴组件(1)通过线传动连接，所述指尖穿戴组件(1)在抓取物体过程中受外力作用移动并带动所述第二铝膜(22)，所述第一铝膜(21)与所述第二铝膜(22)用于通过滑动摩擦力反馈所述外力。

2.根据权利要求1所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，所述第一铝膜(21)上设置有聚偏氟乙烯涂层。

3.根据权利要求1所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，所述第一铝膜(21)和所述第二铝膜(22)分别设置有多层。

4.根据权利要求1所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，还包括腕部固定板(3)和安装板(4)，所述第一铝膜(21)与所述安装板(4)连接，所述第二铝膜(22)位于所述第一铝膜(21)和所述安装板(4)之间并与所述第一铝膜(21)滑动连接，所述安装板(4)与所述腕部固定板(3)铰接，所述腕部固定板(3)用于穿戴在手腕上。

5.根据权利要求4所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，还包括制动器限位结构(5)，所述制动器限位结构(5)与所述安装板(4)连接，且所述第一铝膜(21)和所述第二铝膜(22)限制于所述制动器限位结构(5)和所述安装板(4)之间。

6.根据权利要求1所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，所述指尖穿戴组件(1)包括用于与指尖连接的指尖穿戴环(11)、用于与指根连接的指根穿戴架(12)，所述指根穿戴架(12)上设置有滑轮(121)，所述指尖穿戴环(11)与所述第二铝膜(22)之间的传动连接线绕经所述滑轮(121)。

7.根据权利要求6所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，所述指尖穿戴环(11)用于与所述指尖胶贴。

8.根据权利要求1所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，还包括惯性传感器(6)和用于与所述手腕连接的控制器(7)，所述惯性传感器(6)与所述指尖穿戴组件(1)连接，所述控制器(7)与所述惯性传感器(6)通过通信连接。

9.根据权利要求4所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，所述指尖穿戴组件(1)用于穿戴在除拇指外的手指上；所述触觉反馈柔性可穿戴装置还包括用于与拇指连接的拇指穿戴组件和拇指静电薄膜制动器，以及连接板(8)、连杆(9)，所述拇指穿戴组件与所述拇指静电薄膜制动器传动连接，所述拇指静电薄膜制动器与所述连接板(8)连接，所述连接板(8)与所述连杆(9)铰接，所述连杆(9)与所述安装板(4)铰接。

10.根据权利要求1所述的触觉反馈柔性可穿戴装置，其特征在于，所述指尖穿戴组件(1)由轻质材料制成。

技术总结
本技术提供了一种触觉反馈柔性可穿戴装置，涉及触觉反馈技术领域。触觉反馈柔性可穿戴装置包括用于穿戴在手指上的指尖穿戴组件、用于穿戴在手腕上的静电薄膜制动器，所述静电薄膜制动器包括通过在电压下静电吸附的第一铝膜和第二铝膜，所述第一铝膜与所述第二铝膜滑动连接，所述第二铝膜与所述指尖穿戴组件通过线传动连接，当所述指尖穿戴组件通过抓取物体承受外力移动时，所述第一铝膜与所述第二铝膜用于通过滑动摩擦力反馈所述外力。实现触觉反馈柔性可穿戴装置结构的简化，并减少手指负担，以便于携带或者移动，从而提高用户手指的触觉反馈体验效果。

技术研发人员：王宏强,陈逸飞,王华岑
受保护的技术使用者：南方科技大学
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/4/7