[发明专利]手部机械外骨骼及其反馈控制方法

权利要求书

1.一种手部机械外骨骼，其特征在于，所述手部机械外骨骼包括外骨骼主体、连接所述外骨骼主体的多个连杆结构、以及用于将所述连杆结构和所述外骨骼主体固定于手部的固定装置，所述手部机械外骨骼还包括：

设置在所述外骨骼主体上的控制装置，所述控制装置被配置为接收上位机生成的一个或多个控制指令，根据所述控制指令输出对应的触觉反馈控制信号；

设置在所述外骨骼主体上的一个或多个第一触觉反馈装置；

连接在所述控制装置和对应的第一触觉反馈装置之间的第一驱动芯片，所述第一驱动芯片被配置为根据接收到的触觉反馈控制信号驱动对应的第一触觉反馈装置进行触觉反馈。

2.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼，其特征在于，所述固定装置包括手指固定装置和手掌固定装置，所述手部机械外骨骼还包括：

设置在所述连杆结构上或者所述手指固定装置上的第二触觉反馈装置；

连接在所述控制装置和对应的第二触觉反馈装置之间的第二驱动芯片，所述第二驱动芯片被配置为根据接收到的触觉反馈控制信号驱动对应的第二触觉反馈装置进行触觉反馈。

3.根据权利要求2所述的手部机械外骨骼，其特征在于，所述触觉反馈为振动反馈，所述第一触觉反馈装置包括第一振动器；所述第二触觉反馈装置包括第二振动器。

4.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼，其特征在于，所述固定装置包括手指固定装置和手掌固定装置，所述手部机械外骨骼还包括：

设置在所述手掌固定装置上的第三触觉反馈装置；

连接在所述控制装置和对应的第三触觉反馈装置之间的第三驱动芯片，所述第三驱动芯片被配置为根据接收到的触觉反馈控制信号驱动对应的第三触觉反馈装置进行触觉反馈。

5.根据权利要求1所述的手部机械外骨骼，其特征在于，所述控制装置还被配置为根据所述控制指令输出对应的力反馈控制信号，所述手部机械外骨骼还包括：

设置在所述连杆结构上的力反馈装置，所述力反馈装置被配置为根据所述力反馈控制信号输出力反馈。

6.根据权利要求1-5任一项所述的手部机械外骨骼，其特征在于，所述控制装置还被配置为根据所述控制指令输出对应的温度反馈控制信号；所述手部机械外骨骼还包括：

设置在所述固定装置上的第一温度反馈装置，所述第一温度反馈装置连接所述控制装置，所述第一温度反馈装置被配置为根据所述温度反馈控制信号进行温度反馈；和/或

设置在所述外骨骼主体上的第二温度反馈装置，所述第二温度反馈装置连接所述控制装置，所述第二温度反馈装置被配置为根据所述温度反馈控制信号进行温度反馈。

7.根据权利要求6所述的手部机械外骨骼，其特征在于，所述第一温度反馈装置包括第一制冷元件和/或第一制热元件；所述第二温度反馈装置包括第二制冷元件和/或第二制热元件。

8.一种基于如权利要求1-7任一项所述的手部机械外骨骼的反馈控制方法，其特征在于，包括：

建立手部机械外骨骼在虚拟场景中的虚拟手部模型；

在虚拟手部模型与目标接触物发生碰撞时，获取目标接触物的目标接触位置和物理性质；

根据所述物理性质生成一个或多个控制指令；

根据所述控制指令生成对应的反馈控制信号；

根据所述反馈控制信号进行相应反馈。

9.根据权利要求8所述的反馈控制方法，其特征在于，所述根据所述控制指令生成对应的反馈控制信号；根据所述反馈控制信号进行相应反馈的步骤，包括：

根据所述控制指令生成对应的触觉反馈控制信号；

根据对应的触觉反馈控制信号生成对应的振动波形；

根据所述振动波形产生振动进行触觉反馈；和/或

根据所述控制指令生成对应的力反馈控制信号；

根据对应的力反馈控制信号生成对应的振动波形；

根据所述振动波形产生振动进行振动力反馈。

10.根据权利要求8或9所述的反馈控制方法，其特征在于，所述根据所述控制指令生成对应的反馈控制信号；根据所述反馈控制信号进行相应反馈的步骤，包括：

根据所述控制指令生成对应的温度反馈控制信号；

根据对应的温度反馈控制信号生成对应的目标温度；

获取目标温度对应的脉冲宽度调制波形；

根据所述脉冲宽度调制波形进行温度反馈。