[发明专利]一种具有多点独立温度反馈的触觉反馈装置

说明书

本发明公开了一种具有多点独立温度反馈的触觉反馈装置，包括变温单元、直流电机驱动器、手柄柄身、电源和微控制器，所述变温单元设置于所述手柄柄身的表面，用于提供多点独立的温度觉反馈；该变温单元具体包含帕尔帖、铜片、散热脂、温度传感器和散热片；所述直流电机驱动器与所述变温单元相连，用于驱动所述变温单元中的帕尔贴，使所述帕尔帖制冷或者加热；所述电源用于给所述微控制器和直流电机驱动器供电；所述微控制器与所述电源、变温单元、直流电机驱动器相连，用于控制所述帕尔帖的温度。上述装置能够解决VR设备缺乏温度觉反馈的问题，让人能感受虚拟环境中物体的冷热，从而增加人在VR环境中的沉浸感。

技术领域

本发明涉及人机交互设备技术领域，尤其涉及一种具有多点独立温度反馈的触觉反馈装置。

背景技术

随着虚拟现实技术的不断发展，许多公司如三星、索尼、Facebook等不断推出最新的VR设备，当这些VR设备大多注重视觉体验，而忽视了触觉体验，这无疑影响了VR系统的交互性和沉浸感。

现有技术已经出现了具有触觉反馈的交互手柄，主要有HTC Vive手柄、OculusTouch手柄，这些手柄具有振动反馈功能，但现有技术中并没有具有温度觉反馈功能的交互手柄方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有多点独立温度反馈的触觉反馈装置，该装置能够解决VR设备缺乏温度觉反馈的问题，让人能感受虚拟环境中物体的冷热，从而增加人在VR环境中的沉浸感。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有多点独立温度反馈的触觉反馈装置，所述装置包括变温单元、直流电机驱动器、手柄柄身、电源和微控制器，其中：

所述变温单元设置于所述手柄柄身的表面，用于提供多点独立的温度觉反馈；该变温单元具体包含帕尔帖、铜片、散热脂、温度传感器和散热片；

所述直流电机驱动器与所述变温单元相连，用于驱动所述变温单元中的帕尔贴，使所述帕尔帖制冷或者加热；

所述电源用于给所述微控制器和直流电机驱动器供电；

所述微控制器与所述电源、变温单元、直流电机驱动器相连，用于控制所述帕尔帖的温度，具体来说：当所述微控制器接收到含有温度参数的控制命令时，按相应的解析程序解析控制命令获得控制参数，然后根据获得的控制参数来控制相对应的帕尔帖达到指定的温度，从而产生温度觉反馈。

所述帕尔帖用于加热和制冷，当帕尔帖通电后，一个表面加热，另外一个表面制冷；若电流方向改变，则所述帕尔帖原来制冷的一面开始加热，原来加热的一面开始制冷；

所述温度传感器固定在所述帕尔帖的上表面，用于测量所述帕尔帖表面的温度，并将测量值反馈给所述微控制器；

所述铜片用于覆盖所述帕尔帖的表面，使其表面平滑，从而将所述帕尔帖的热量迅速传导至操作者的手中；

所述散热脂涂抹在所述帕尔帖的下表面，用于传导热量；

所述散热片贴在所述帕尔帖的下表面，用于散热。

所述变温单元与操作者的手指头、手掌心相接触。

所述变温单元根据使用需要安装2-5个。

所述微控制器具体利用PID算法来控制流经所述帕尔帖的电流，包括控制电流的方向和通断。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述装置能够解决VR设备缺乏温度觉反馈的问题，让人能感受虚拟环境中物体的冷热，从而增加人在VR环境中的沉浸感，为用户提供更丰富的温度觉体验。

附图说明