[发明专利]触觉力反馈系统和触觉力反馈系统实现方法

权利要求书

1.一种触觉力反馈系统，其特征在于，包括：力反馈数据获取机构和力反馈执行机构；

所述力反馈数据获取机构包括：用于记录皮肤接触部位产生的形变信息，并根据所述形变信息产生电信号的第一换能模块，以及根据所述电信号生成力反馈数据信息的数据处理装置；

所述力反馈执行机构包括：可产生与所述形变信息相对应的机械形变的第二换能模块，以及用于驱动所述第二换能模块发生所述机械形变的驱动装置；

所述第一换能模块包括：多个呈阵列排布并产生所述电信号的第一微型换能单元；

所述数据处理装置包括：用于采集所述电信号，并对所述电信号进行数字处理生成数字信号的数据采集模块和根据所述数字信号生成所述力反馈数据信息的数据生成模块；

所述第二换能模块包括：多个呈阵列排布并能够产生所述机械形变的第二微型换能单元；

所述驱动装置包括：与所述第二微型换能单元相对应并用于驱动所述第二微型换能单元产生所述机械形变的驱动电路、根据所述力反馈数据信息控制所述驱动电路产生驱动信号的数据控制模块以及读取所述力反馈数据信息并将所述力反馈数据信息传送给所述数据控制模块的数据通信模块；

所述驱动电路包括：与所述第二微型换能单元一一对应的H桥电路和与所述H桥电路相对应的PWM单元，所述H桥电路与相对应的所述第二微型换能单元连接，所述PWM单元的一端与相对应的所述H桥电路连接，另一端与所述数据控制模块连接，所述驱动信号包括PWM信号以及换向控制信号。

2.根据权利要求1所述的触觉力反馈系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：与所述第一微型换能单元一一对应并用于对所述电信号进行放大处理的放大器，以及与所述放大器相对应并将放大处理后的所述电信号转换成所述数字信号的模数转换器。

3.根据权利要求2所述的触觉力反馈系统，其特征在于，所述数据生成模块包括：对所述数字信号进行编码压缩的数据压缩单元和对所述数字信号进行信息标识的数据标识单元。

4.根据权利要求1所述的触觉力反馈系统，其特征在于，所述第一微型换能单元为第一电活性聚合物，所述第一换能模块包括用于对所述第一电活性聚合物进行处理的第一处理电路；所述第二微型换能单元为第二电活性聚合物，所述第二换能模块包括用于对所述第二电活性聚合物进行处理的第二处理电路。

5.一种触觉力反馈系统，其特征在于，包括：力反馈数据获取机构和力反馈执行机构；

所述力反馈数据获取机构包括：用于记录皮肤接触部位产生的形变信息，并根据所述形变信息产生电信号的第一换能模块，以及根据所述电信号生成力反馈数据信息的数据处理装置；

所述力反馈执行机构包括：可产生与所述形变信息相对应的机械形变的第二换能模块，以及用于驱动所述第二换能模块发生所述机械形变的驱动装置；

所述第一换能模块包括：多个呈阵列排布并产生所述电信号的第一微型换能单元；

所述数据处理装置包括：用于采集所述电信号，并对所述电信号进行数字处理生成数字信号的数据采集模块和根据所述数字信号生成所述力反馈数据信息的数据生成模块；

所述第二换能模块包括：多个呈阵列排布并能够产生所述机械形变的第二微型换能单元；

所述驱动装置包括：与所述第二微型换能单元相对应并用于驱动所述第二微型换能单元产生所述机械形变的驱动电路、根据所述力反馈数据信息控制所述驱动电路产生驱动信号的数据控制模块以及读取所述力反馈数据信息并将所述力反馈数据信息传送给所述数据控制模块的数据通信模块；

所述驱动电路包括：与所述第二微型换能单元一一对应的功率放大器和与所述功率放大器相对应的数模转换器，所述功率放大器与相对应的所述第二微型换能单元连接，所述数模转换器的一端与所述数据控制模块连接，另一端与所述功率放大器连接，所述驱动信号包括电压幅度信号。

6.根据权利要求5所述的触觉力反馈系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：与所述第一微型换能单元一一对应并用于对所述电信号进行放大处理的放大器，以及与所述放大器相对应并将放大处理后的所述电信号转换成所述数字信号的模数转换器。

7.根据权利要求6所述的触觉力反馈系统，其特征在于，所述数据生成模块包括：对所述数字信号进行编码压缩的数据压缩单元和对所述数字信号进行信息标识的数据标识单元。