一种基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现装置及系统

文档序号:31301594发布日期:2022-08-27 05:05阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现装置,其特征在于,所述柔性多模态触觉呈现装置包括从上至下依次设置的柔性薄膜层、纹理呈现层和柔性基底层;柔性薄膜层和纹理呈现层构成密闭的流体温度呈现腔道,流体设置于所述流体温度呈现腔道内;纹理呈现层和柔性基底层构成密闭的流体压力调节通道;通过向流体温度呈现腔道输送不同温度的流体或不同输入量的流体,或调节流体压力调节通道的腔压,实现纹理、温度、柔软度的单独呈现和融合呈现。2.根据权利要求1所述的基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现装置,其特征在于,所述柔性薄膜层采用柔软的硅橡胶材料。3.根据权利要求1所述的基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现装置,其特征在于,所述纹理呈现层为柔性材质,并呈现多种不同的三维纹理形貌。4.根据权利要求1所述的基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现装置,其特征在于,纹理的调节方式包括:控制流体压力调节通道的腔压;温度的调节方式包括:向流体温度呈现腔道中输送定量混合的冷热流体;柔软度的调节方式包括:改变纹理呈现层的刚度。5.一种基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现系统,其特征在于,所述系统包括:液压回路、温度传感器、压力传感器、控制器和权利要求1-4任一项所述的柔性多模态触觉呈现装置;温度传感器的信号输出端和压力传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端连接;所述温度传感器用于测量所述柔性多模态触觉呈现装置中流体温度呈现腔道内的温度,并将所述温度传输至控制器;所述压力传感器用于测量所述柔性多模态触觉呈现装置中流体温度呈现腔道内的压力,并将所述压力传输至控制器;液压回路的控制端与控制器的信号输出端连接,液压回路的流体端口与所述流体温度呈现腔道连接;所述控制器用于根据所述温度和所述压力控制液压回路向所述流体温度呈现腔道内定量通入冷流体和/或热流体,或从所述流体温度呈现腔道内定量抽取流体,调节流体温度呈现腔道的温度和/或压力。6.根据权利要求5所述的基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现系统,其特征在于,所述液压回路包括:冷流体输入回路、热流体输入回路和流体输出回路;冷流体输入回路、热流体输入回路和流体输出回路的控制端均与控制器连接,冷流体输入回路、热流体输入回路和流体输出回路的流体端口均与所述流体温度呈现腔道连接。7.根据权利要求6所述的基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现系统,其特征在于,所述冷流体输入回路和所述热流体输入回路均包括:第一驱动器、第一微型泵、第一电磁阀和第一导向阀;第一微型泵的控制端通过第一驱动器与控制器的信号输出端连接;第一微型泵的输入端用于通入冷流体和/或热流体,第一微型泵的输出端通过第一电磁阀与第一导向阀的输入端连接,第一导向阀的输出端与所述流体温度呈现腔道连接;所述第一微型泵用于在控制器的控制下,并通过第一驱动器的驱动,使冷流体和/或热流体输送至所述流体温度呈现腔道。8.根据权利要求6所述的基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现系统,其特征在于,所述
流体输出回路包括:第二驱动器、第二微型泵、第二电磁阀和第二导向阀;第二微型泵的控制端通过第二驱动器与控制器的信号输出端连接;第二微型泵的输入端通过第二电磁阀与第二导向阀的输出端连接,第二导向阀的输入端与所述流体温度呈现腔道连接;所述第二微型泵用于在控制器的控制下,并通过第一驱动器的驱动,从所述流体温度呈现腔道内抽取流体。

技术总结
本发明涉及一种基于流体驱动的柔性多模态触觉呈现装置及系统,属于触觉反馈装置领域,柔性多模态触觉呈现装置包括由三层柔性结构和两个流体通道组成,三层柔性结构包括柔性薄膜层、纹理呈现层、柔性基底层,两个流体通道包括流体温度呈现通道和流体压力调节通道,通过向流体温度呈现腔道输送不同温度的流体或不同输入量的流体,或调节流体压力调节通道的腔压,实现纹理、温度、柔软度三种触觉模态的解耦控制和呈现。耦控制和呈现。耦控制和呈现。


技术研发人员:王党校 单博学 郭园 罗虎 刘聪颖 张玉茹
受保护的技术使用者:北京航空航天大学
技术研发日:2022.06.20
技术公布日:2022/8/26
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