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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明公开了一种用于引导抓握的振动触觉阵列装置，所述装置包括上位机端、开发板、电机驱动模块、充放电一体化模块和振动触觉阵列，其中：所述开发板和电机驱动模块由充放电一体化模块进行供电；所述上位机端通过WiFi或蓝牙通信传输目标物体与手的实时相对位姿信息到开发板，开发板根据振动引导策略程序判断输出振动模式，将串口导通信号发送给电机驱动模块，电机驱动模块按照导通信号供电给振动触觉阵列，在振动触觉阵列上传递给人相应的振动模式引导人进行抓握。该振动触觉阵列装置设计成本低廉、集成化、可穿戴，其振动模式导通引导策略具有更直观、高效率、高分辨率、高舒适度、接受度强的优点。

主权项：1.一种用于引导抓握的振动触觉阵列装置，其特征在于所述装置包括上位机端、开发板、电机驱动模块、充放电一体化模块和振动触觉阵列，其中：所述开发板和电机驱动模块由充放电一体化模块进行供电；所述上位机端通过WiFi或蓝牙通信传输目标物体与手的实时相对位姿信息到开发板，开发板根据振动引导策略程序判断输出振动模式，将串口导通信号发送给电机驱动模块，电机驱动模块按照导通信号供电给振动触觉阵列，在振动触觉阵列上传递给人相应的振动模式引导人进行抓握；所述振动触觉阵列布置于前臂上，由四个振动电机Ⅰ至Ⅳ构成，在胳膊下垂自然伸直状态下，振动电机Ⅰ布置于外侧靠近腕部的位置，振动电机Ⅱ布置于前侧靠近肘部的位置，振动电机Ⅲ布置于内侧靠近腕部的位置，振动电机Ⅳ布置于后侧靠近肘部的位置；所述振动引导策略程序包括13种振动模式：振动模式1、引导手腕外旋：按照振动电机Ⅲ→振动电机Ⅱ→振动电机Ⅰ→振动电机Ⅳ的顺序依次各振动125ms；振动模式2、引导手腕内旋：按照振动电机Ⅰ→振动电机Ⅱ→振动电机Ⅲ→振动电机Ⅳ的顺序依次各振动125ms；振动模式3、远距离引导手腕向上：振动电机Ⅲ持续振动500ms；振动模式4、近距离引导手腕向上：振动电机Ⅲ振动50ms停50ms，循环5次；振动模式5、远距离引导手腕向下：振动电机Ⅰ持续振动500ms；振动模式6、近距离引导手腕向下：振动电机Ⅰ振动50ms停50ms，循环5次；振动模式7、远距离引导手腕向左：振动电机Ⅱ持续振动500ms；振动模式8、近距离引导手腕向左：振动电机Ⅱ振动50ms停50ms，循环5次；振动模式9、远距离引导手腕向右：振动电机Ⅳ持续振动500ms；振动模式10、近距离引导手腕向右：振动电机Ⅳ振动50ms停50ms，循环5次；振动模式11、远距离引导手腕向前：振动电机Ⅰ、振动电机Ⅲ交替各振动125ms，循环2次；振动模式12、近距离引导手腕向前：振动电机Ⅰ、振动电机Ⅲ交替各振动50ms，循环5次；振动模式13、引导手腕向后：振动电机Ⅱ、振动电机Ⅳ交替各振动50ms，循环5次；所述振动引导策略程序每次循环开始时，从上位机端获得目标物体与手的实时相对位姿关系，先对手腕姿态进行预引导，当手腕姿态调整到45°内的偏差后，比较x、y、z三个位置方向上的距离，每次循环选择距离最大值的方向进行引导，直至三个方向上的距离均到达20cm的阈值范围内，再次对手腕角度进行更精确的引导，确保手腕抓握角度在20°以内，最后在近距离范围内再次在x、y、z三个方向上依次选择距离最大值的方向进行引导逐步实现精确抓握，在整个引导过程中如若某一步调整过大或调整错方向导致目标物体离开视野内，则对应返回的相对位姿为空，振动模式引导向后移动直至重新捕捉到目标物体。

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权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学 一种用于引导盲人抓握的振动触觉阵列装置