一种具有真实触感的体感手套的制作方法

1.本发明属于体感交互设备技术领域，具体涉及一种具有真实触感的体感手套。


背景技术：

2.目前，一般的vr体感手套通常采用的是通过手指具体位置的位置信号转化成电信号反馈至外设，再通过空间建模反馈至vr制造的虚拟情景中。这种体感手套的问题在于手上并没有具体的挤压负载感，无法给人一种真实的触感，用户体验差，在玩有些射击游戏、攀爬类游戏时，更缺乏触感上的真实体验。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有真实触感的体感手套，通过手指的弯曲程度进行反馈，可以给手掌带来更为真实的触感。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.本发明一种具有真实触感的体感手套，包括手套本体、指套、充气系统和位姿检测系统，所述指套与所述手套本体连接，所述充气系统包括气泵、气囊和气管，所述气囊固定在所述手套本体内，每一指套的内壁设置有一根与所述气囊连通的气管；所述位姿检测系统用于检测指套弯曲程度的电压信号，通过将信号传递给控制器，所述控制器根据电压信号的强弱控制气囊的充气程度。
6.进一步，所述位姿检测系统包括外指环、牵引绳、复位扭簧和电位器，所述外指环固定设置在所述指套的外端，所述牵引绳的一端连接至所述外指环，另一端连接至电位器的输入端，所述复位扭簧同时连接至电位器的输入端，所述指套弯曲，通过牵引绳牵动电位器旋转，所述控制器收集电位器的电压变化信号，所述控制器根据预设比例控制气泵进行充气或放气，所述指套放松后通过复位扭簧卷回原位。
7.进一步，所述指套包括外指节和中指节，所述外指节和中指节枢接，所述外指环固定连接在外指节的外侧，所述中指节上固定设置有用于牵引绳导向的第一导向环，通过所述牵引绳牵引，所述外指节能够朝向手套本体的手掌面一侧弯曲。
8.进一步，所述指套还包括近指节，所述近指节与所述手套本体柔性连接，所述近指节与所述中指节枢接，所述近指节上固定设置有用于牵引绳导向的第二导向环。
9.进一步，所述牵引绳上固定有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部位于所述第一导向环和第二导向环之间，所述第二限位部位于第二导向环和手套本体之间，所述第一限位部与第一导向环之间的距离d1小于第二导向环与第二限位部之间的距离d2，所述牵引绳牵引外指节d1长度后，第一限位部通过第一导向环限位，带动中指节弯曲，所述牵引绳牵引外指节d2长度后，第二限位部通过第二导向环限位，所述牵引绳再带动近指节弯曲。
10.进一步，所述手套本体与指套之间设置有气动伸缩装置，所述指套沿手套本体的侧面偏转，所述气动伸缩装置将位移变化信号传递给控制器。
11.进一步，所述近指节的内端穿延伸进所述手套本体内，所述电位器通过一转轴与
近指节固定连接，所述电位器能够随着近指节一起转动。
12.进一步，所述气管连接有螺旋壁管，所述螺旋壁管呈螺旋状地延伸进所述指套内，所述螺旋壁管的螺旋半径与所述指套的内径相适应，所述螺旋壁管固定设置在所述指套的内壁。
13.进一步，所述手套本体的手掌面上开设有一弧形的开口，所述开口设置在靠近指套的位置，所述手套本体可沿所述开口弯屈。
14.进一步，所述手套本体上设置有若干压阻式柔性传感片，所述压阻式柔性传感片沿手套本体的横向均匀间隔布置，所述手套本体沿所述开口弯屈，所述压阻式柔性传感片变形引起电阻变化，实现对手套本体弯曲姿态的检测。
15.本发明的有益效果在于：
16.本发明一种具有真实触感的体感手套，位姿检测系统用于检测指套弯曲程度的电压信号，通过将信号传递给控制器，控制器控制气囊充气，气囊通过气管产生气压，从而对手掌内侧产生挤压，使得人手产生挤压感，得到即时的触感，使得客户得到更为直接的体验。
17.本发明体感手套，所述控制器根据电压信号的强弱控制气囊的充气程度，根据被握物体的大小，得到不同指套弯曲程度的电压信号，根据电压信号的强弱控制气囊的充气程度，得到不同触觉感受，感受能更加细微，带来更为真实的体验。
18.本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
19.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
20.图1为本发明装置的结构示意图一；
21.图2为本发明装置的结构示意图二；
22.图3为本发明装置的主视图；
23.图4为螺旋壁管的布置示意图；
24.图5为大拇指中指节的结构示意图；
25.图6为本发明装置的控制示意图。
26.附图中标记如下：手套本体1、指套2、气囊3、气管4、外指环5、牵引绳6、复位扭簧7、电位器8、外指节9、中指节10、第一导向环11、近指节12、第二导向环13、第一限位部14、第二限位部15、气动伸缩装置16、转轴17、螺旋壁管18、开口19、压阻式柔性传感片20。
具体实施方式
27.如图1和3所示，本发明一种具有真实触感的体感手套，包括手套本体1、指套2、充气系统和位姿检测系统，手套本体1采用柔性材料制成，其形状与成年人手的大小相适应。所述指套2与所述手套本体1连接，内部连通呈手套状，所述充气系统包括气泵、气囊3和气管4，气泵在此处未试出，可以固定在手套本体1的外侧。所述气囊3固定在所述手套本体1
内，平铺在手套本体1的内侧，每一指套2的内壁设置有一根与所述气囊3连通的气管4；如图6所示，所述位姿检测系统用于检测指套2弯曲程度的电压信号，通过将信号传递给控制器，所述控制器根据电压信号的强弱控制气囊3的充气程度。
28.本发明一种具有真实触感的体感手套，位姿检测系统用于检测指套2弯曲程度的电压信号，通过将信号传递给控制器，控制器控制气囊3充气，气囊3通过气管4产生气压，从而对手掌内侧产生挤压，使得人手产生挤压感，得到即时的触感，使得客户得到更为直接的体验。
29.本发明体感手套，所述控制器根据电压信号的强弱控制气囊3的充气程度，根据被握物体的大小，得到不同指套2弯曲程度的电压信号，根据电压信号的强弱控制气囊3的充气程度，得到不同触觉感受，感受能更加细微，带来更为真实的体验。通过预设处理器，使得电压信号与气囊3的充气程度呈正相关的关系，该技术属于现有技术，很容易实现，本领域技术人员应当可以理解。
30.本实施例中，所述位姿检测系统包括外指环5、牵引绳6、复位扭簧7和电位器8，所述外指环5固定设置在所述指套2的外端，所述牵引绳6的一端连接至所述外指环5，另一端连接至电位器8的输入端，在手指弯曲后，可以牵动整只指套2弯曲。所述复位扭簧7同时连接至电位器8的输入端，所述指套2弯曲，通过牵引绳6牵动电位器8旋转，所述控制器收集电位器8的电压变化信号，所述控制器根据预设比例控制气泵进行充气或放气，所述指套2放松后通过复位扭簧7卷回原位。通过设置复位扭簧7，可以起到复位的效果，提高装置的自动化程度。
31.本实施例中，包括大拇指，所述指套2包括外指节9和中指节10，所述外指节9和中指节10枢接，所述外指环5固定连接在外指节9的外侧，所述中指节10上固定设置有用于牵引绳6导向的第一导向环11，通过所述牵引绳6牵引，所述外指节9能够朝向手套本体1的手掌面一侧弯曲。
32.本实施例中，除开大拇指，所述指套2还包括近指节12，所述近指节12与所述手套本体1柔性连接，所述近指节12与所述中指节10枢接，连接方式与外指节9相同，所述近指节12上固定设置有用于牵引绳6导向的第二导向环13。
33.本实施例中，所述牵引绳6上固定有第一限位部14和第二限位部15，所述第一限位部14位于所述第一导向环11和第二导向环13之间，所述第二限位部15位于第二导向环13和手套本体1之间，所述第一限位部14与第一导向环11之间的距离d1小于第二导向环13与第二限位部15之间的距离d2，所述牵引绳6牵引外指节9d1长度后，第一限位部14通过第一导向环11限位，带动中指节10弯曲，所述牵引绳6牵引外指节9d2长度后，第二限位部15通过第二导向环13限位，所述牵引绳6再带动近指节12弯曲。
34.本实施例中，所述手套本体1与指套2之间设置有气动伸缩装置16，所述指套2沿手套本体1的侧面偏转，所述气动伸缩装置16将位移变化信号传递给控制器，实现对指套2位姿的精确检测。
35.本实施例中，如图5所示，所述近指节12的内端穿延伸进所述手套本体1内，以大拇指为例，所述电位器8通过一转轴17与中指节10固定连接，所述电位器8能够随着中指节10一起转动。使得指套2的偏转和弯曲两者之间相互独立，避免了气动伸缩装置16控制指套2偏转时，对指套2弯曲的影响。
36.本实施例中，如图4所示，所述气管4连接有螺旋壁管18，所述螺旋壁管18呈螺旋状地延伸进所述指套2内，所述螺旋壁管18的螺旋半径与所述指套2的内径相适应，所述螺旋壁管18固定设置在所述指套2的内壁，通过设置螺旋形的螺旋壁管18，可以使得整个手指的外侧都能得到气压的影响，能使用户得到多方位的触感。
37.本实施例中，如图2所示，所述手套本体1的手掌面上开设有一弧形的开口19，所述开口19设置在靠近指套2的位置，所述手套本体1可沿所述开口19弯屈。所述手套本体1上设置有若干压阻式柔性传感片20，所述压阻式柔性传感片20沿手套本体1的横向均匀间隔布置，所述手套本体1沿所述开口19弯屈，所述压阻式柔性传感片20变形引起电阻变化，电阻变化引起电流的变化，与手套本体1的姿态对应，实现对手套本体1弯曲姿态的检测。
38.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。