[实用新型]一种触觉模拟装置的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于VR设备技术领域，具体涉及一种触觉模拟装置。

背景技术

虚拟现实技术（Virtual Reality，以下简称VR技术）是仿真技术的一个重要方向，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。其记录人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，再分别反馈到用户的五官，实现人机交互。

同时，伴随着VR技术的方兴未艾，增强现实技术（Augmented Reality,以下简称AR技术）也悄然孕育而生。其把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息,声音,味道,触觉等）通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。

目前的VR技术主要通过视觉和听觉提供浸入式体验，忽略了一大感官——触觉。作为人类五感之一，触觉是定位和感知外部的重要信息渠道；另一方面，鼠标键盘作为传统的与计算机交互方式并不适合VR和AR在三维空间的应用，手势和触觉相结合必然将成为新一代更自然的交互方式，能为用户提供多维度的新型交互。因此探究不同触压觉和空气涡旋以及振动的对应关系并以此开发出一套全新的、可应用于虚拟现实技术的触觉反馈设备具有重要的应用价值。

随着VR技术与AR技术的大规模普及，传统的交互方式已经无法满足新兴的显示方式，更加自然的触觉反馈以及手势操作将在未来大有前途。目前关于触觉反馈设备的研究大多还停留在实验室阶段，尚没有成熟的产品问世，触觉反馈仍然属于虚拟现实领域中的难题。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有VR技术设备应用触觉反馈，无法进行自动控制的问题。

为此，本实用新型提供了一种触觉模拟装置的控制系统，包括电源电路，控制器，震动片控制电路、舵机驱动电路、弯曲传感器电路；

所述电源电路的输入端与电源输入端电连接，电源电路的输出端与控制器电连接，用于提供控制器工作所需的电能；电源电路的输出端还与震动片电源的输入端电连接，用于提供震动片工作所需的电能；电源电路的输出端还与舵机驱动电路的输入端电连接，用于提供舵机驱动电路工作所需的电能；电源电路的输出端还与弯曲传感器电路的输入端电连接，用于提供弯曲传感器电路工作所需的电能；

所述控制器与震动片控制电路的控制输入端电连接，用于控制震动片的震动状态；所述震动片控制电路的电路输出端与震动片电连接，用于驱动震动片进行震动；

所述控制器与舵机驱动电路电连接，用于控制舵机的正反转状态；

所述控制器还与气流调节风扇的控制端电连接，用于控制气流调节风扇的转速；

所述弯曲传感器电路用于采集佩戴者手部的实时数据，并将该实时数据传输到控制器，以便检测手臂的状态。

所述的触觉模拟装置的控制系统，还包括无线通讯模块，所述无线通信模块用于与远程控制端进行通信，完成手臂动作的三维建模。

所述无线模块为工作在2.4GHz～2.5GHz频段的单片无线收发器，所述单片无线收发器的型号为nRF24L01；

所述单片无线收发器的3引脚与控制器的12引脚连接，所述单片无线收发器的4引脚与控制器的13引脚连接，所述单片无线收发器的5引脚与控制器的15引脚连接，所述单片无线收发器的6引脚与控制器的17引脚连接，所述单片无线收发器的7引脚与控制器的16引脚连接，所述单片无线收发器的8引脚与控制器的14引脚连接。

所述电源电路包括稳压器U2，电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，所述稳压器U2的输入端与电源输入端Vin电连接，电容C1、电容C2并联后，电连接于稳压器U2的输入端与接地端之间，稳压器U2的输出端为电源电路的输出端VCC，电容C3、电容C4并联后，电连接于电源电路的输出端VCC与接地端之间。

所述电源电路输出端还电连接有去耦电容阵列，所述去耦电容阵列包括彼此并联的电容C13，电容C14，电容C15，电容C16，电容C17，电容C18，所述去耦电容阵列的一端与电源电路输出端电连接，去耦电容阵列的另一端与接地端电连接。

所述震动片控制电路包括三级管Q1，电阻R8；所述三级管Q1的集电极与震动片的电源输出负极电连接，三级管Q1的基极通过电阻R8与控制器的控制引脚电连接，三级管Q1的发射极与接地端电连接。