可穿戴式触觉传感器、制备方法、设备及人机交互方法

本发明涉及触觉传感器领域，具体而言，涉及一种可穿戴式触觉传感器、制备方法、设备及人机交互方法。

背景技术：

1、随着人工智能、物联网、增强现实和虚拟现实等技术的快速发展，一方面，人机交互作为连接人和其他设备的桥梁，有着广阔的应用前景，受到的广泛的研究和关注。另一方面，可穿戴传感器设备具有良好的延展性和舒适度，使得人机交互的场景更加多样化，增加了交互的实用性。

2、但现有的可穿戴式触觉传感器作为单个器件时仅能传输两种信号，传输效率低，而且，通常是对用户的压力进行检测，无法识别用户输入的手指滑动操作，用户体验不高；与此同时，大部分现有的可穿戴式触觉传感器是基于摩擦电效应制备的，而摩擦电效应掣肘于环境的温湿度，对工作环境的要求比较高，有一定的使用环境限制。

3、因此，亟需一种可以提升信号传输效率、增加用户体验、对环境鲁棒性强的可穿戴式触觉传感器。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种可穿戴式触觉传感器、制备方法、制备方法设备及人机交互方法及人机交互方法，可以提升了可穿戴式触觉传感器的信息传输能力，增加可穿戴式触觉传感器的环境鲁棒性。

2、第一方面，本发明实施例提供一种可穿戴式触觉传感器，包括：多个磁化微柱均匀排布组成的磁化微柱阵列、导电层；其中，每根所述磁化微柱的磁化方向垂直于延伸方向，所述导电层的预设导电区域内设置有导电线圈，所述磁化微柱阵列竖直设置在所述导电层的所述预设导电区域内。

3、可选地，所述导电线圈为依次首尾连接的多层导电线圈，所述多层导电线圈中相邻两层导电线圈之间设置有绝缘层。

4、可选地，所述绝缘层为柔性绝缘薄膜。

5、第二方面，本发明实施例提供一种可穿戴式电子设备，包括：上述第一方面中任一所述的可穿戴式触觉传感器、主电路板，所述主电路板上设置有：模数转换电路以及处理器；其中，所述可穿戴式触觉传感器上的导电线圈和所述模数转换电路的模拟端连接，所述模数转换电路的数字端连接所述处理器。

6、第三方面，本发明实施例提供一种可穿戴式触觉传感器的制备方法，所述方法包括：

7、在导电层上预设导电区域内设置导电线圈；

8、将多根磁化微柱均匀排布组成的磁化微柱阵列竖直设置在所述导电层的所述预设导电区域内，生成可穿戴式触觉传感器；其中，每根磁化微柱的磁化方向垂直于延伸方向。

9、可选地，所述在导电层上预设导电区域内设置有导电线圈，包括：

10、在所述导电层上所述预设导电区域内设置有多层导电线圈；

11、采用柔性绝缘薄膜对所述多层导电线圈中相邻两层导电线圈进行绝缘隔离；

12、利用导电胶将所述多层导电线圈的首尾连接。

13、可选地，所述将多根磁化微柱均匀排布组成的磁化微柱阵列竖直设置在所述导电层上的所述预设导电区域内，生成可穿戴式触觉传感器之前，所述方法包括：

14、将钕铁硼和聚二甲基硅氧烷按照预设比例进行混合搅拌，得到混合物；

15、将所述混合物注入预设模具中的多个柱状空间之后，进行加热成型，得到微柱阵列；

16、沿着垂直于延伸方向的方向对所述微柱阵列进行磁化，得到所述磁化微柱阵列。

17、可选地，所述沿着垂直于延伸方向的方向对所述微柱阵列进行磁化，得到所述磁化微柱阵列，包括：

18、将所述微柱阵列置于磁化方向垂直于所述延伸方向的预设磁场环境中进行磁化，得到所述磁化微柱阵列；

19、其中，所述预设磁场环境的磁感应强度大于所述混合物的饱和磁感应强度。

20、第四方面，本发明实施例提供一种人机交互方法，应用于第二方面所述的可穿戴式电子设备中的处理器，所述方法包括：

21、接收模数转换电路输出的数字信号；所述数字信号为所述模数转换电路基于所述可穿戴式触觉传感器响应通过所述磁化微柱阵列输入的触控操作产生的模拟电信号生成的数字信号；

22、根据所述数字信号，确定所述触控操作的触控方向。

23、可选地，所述根据所述数字信号，确定所述触控操作的触控方向包括：

24、根据所述数字信号的电压变化趋势，确定所述触控操作的触控方向。

25、本申请提供了一种可穿戴式触觉传感器、制备方法、及识别系统，其中可穿戴式触觉传感器包括：多个磁化方向垂直于延伸方向的磁化微柱均匀排布组成的磁化微柱阵列和导电层；在导电层上预设导电区域内设置有导电线圈，磁化微柱阵列竖直设置在导电层上的预设导电区域内。通过使用这样的可穿戴式触觉传感器，当磁化微柱阵列朝不同的方向弯曲时，对应的导电层所产生的电信号相反，因此可以根据两个相反电信号以及未使用时对应的电信号，使得单个可穿戴式触觉传感器可以传输三种不同的信号，提升了单个器件的信息传输能力；不仅如此，由于磁化微柱拥有良好的柔性，便于用户进行形变操作，提升用户的操作多样性；并且，由于磁场的变化不会受到周围环境湿度、温度的影响，因此该可穿戴式触觉传感器在不同环境下可呈现优秀的鲁棒性。

技术特征：

1.一种可穿戴式触觉传感器，其特征在于，包括：多个磁化微柱均匀排布组成的磁化微柱阵列、导电层；其中，每根所述磁化微柱的磁化方向垂直于延伸方向，所述导电层的预设导电区域内设置有导电线圈，所述磁化微柱阵列竖直设置在所述导电层的所述预设导电区域内。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式触觉传感器，其特征在于，所述导电线圈为依次首尾连接的多层导电线圈，所述多层导电线圈中相邻两层导电线圈之间设置有绝缘层。

3.根据权利要求2所述的可穿戴式触觉传感器，其特征在于，所述绝缘层为柔性绝缘薄膜。

4.一种可穿戴式电子设备，其特征在于，包括：上述权利要求1-3中任一所述的可穿戴式触觉传感器、主电路板，所述主电路板上设置有：模数转换电路以及处理器；其中，所述可穿戴式触觉传感器上的导电线圈和所述模数转换电路的模拟端连接，所述模数转换电路的数字端连接所述处理器。

5.一种可穿戴式触觉传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在导电层上预设导电区域内设置有导电线圈，包括：

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将多根磁化微柱均匀排布组成的磁化微柱阵列竖直设置在所述导电层上的所述预设导电区域内，生成可穿戴式触觉传感器之前，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述沿着垂直于延伸方向的方向对所述微柱阵列进行磁化，得到所述磁化微柱阵列，包括：

9.一种人机交互方法，其特征在于，应用于上述权利要求4所述的可穿戴式电子设备中的处理器，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的人机交互方法，其特征在于，所述根据所述数字信号，确定所述触控操作的触控方向包括：

技术总结
本发明的实施例提供了一种可穿戴式触觉传感器、制备方法、设备及人机交互方法，涉及触觉传感器领域，可穿戴式触觉传感器包括：多个磁化微柱均匀排布组成的磁化微柱阵列、导电层；其中，每根磁化微柱的磁化方向垂直于延伸方向，导电层的预设导电区域内设置有导电线圈，磁化微柱阵列竖直设置在导电层的预设导电区域内。采用本发明，可以提升了可穿戴式触觉传感器的信息传输能力，增加可穿戴式触觉传感器的环境鲁棒性。

技术研发人员：周冰朴,丁森
受保护的技术使用者：澳门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19