[实用新型]振动反馈与力反馈结合人机交互手指、手套

权利要求书

1.一种振动反馈与力反馈结合人机交互手指，其特征在于：

包括两类手指机构;

第一类为双连杆手指机构，它包括双连杆机构、振动反馈机构、绳驱动力反馈机构；

上述双连杆机构包括第一连杆、第二连杆、三个球形回转关节；其中第一连杆前端通过铰链与第一球形回转关节相连，第一连杆前端能绕铰链的回转轴转动；第一连杆后端、第二球形回转关节、第二连杆前端通过铰链相连，第一连杆后端能绕铰链的回转轴转动，并沿其回转轴法线方向自由移动，第二连杆前端能绕铰链的回转轴转动；第二连杆后端与第三球形回转关节通过铰链相连；第二连杆后端能绕铰链的回转轴转动，并沿其回转轴法线方向自由移动；

上述振动反馈机构包括手指固定板，柔性固定带，振动电机；手指固定板两侧通过柔性固定带的两端连接起来，振动电机附于柔性固定带底部的内表面，柔性固定带可调，使振动电机能紧贴于手指敏感区域；手指固定板上端具有球形凹槽；

上述双连杆机构中的第一球形回转关节、第二球形回转关节各与一个振动反馈机构配合，其中球形回转关节安装于手指固定板的球形凹槽中；

上述绳驱动力反馈机构包括第一关节牵引绳、第二关节牵引绳、套索；第一关节牵引绳的前端固定于第一连杆前端的牵引绳固定孔，之后先穿过第一连杆末端的第一导向轮，再穿过第二连杆末端的第二导向轮；第二关节牵引绳的前端固定于第二连杆前端的牵引绳固定孔，之后穿过第二连杆末端的第三导向轮；最后两牵引绳穿过第三球形回转关节上的相应牵引绳引导孔，之后与相应套索相连；

第二类为单连杆手指机构，它包括单连杆机构、振动反馈机构、绳驱动力反馈机构；

上述单连杆机构包括单连杆、两个球形回转关节、关节连杆；其中单连杆前端通过铰链与第一球形回转关节相连，单连杆前端能绕铰链的回转轴转动；单连杆后端、第二球形回转关节、关节连杆前端通过铰链相连，单连杆后端能绕铰链的回转轴转动，并沿其回转轴法线方向自由移动，关节连杆前端能绕铰链的回转轴转动；关节连杆后端具有柔性带连接轴；

上述振动反馈机构包括手指固定板，柔性固定带，振动电机；手指固定板两侧通过柔性固定带的两端连接起来，振动电机附于柔性固定带底部的内表面，柔性固定带可调，使振动电机紧贴于手指敏感区域；手指固定板上端具有球形凹槽；

上述单连杆机构中的第一球形回转关节、第二球形回转关节各与一个振动反馈机构配合，其中球形回转关节安装于手指固定板的球形凹槽中；

上述绳驱动力反馈机构包括单关节牵引绳和套索；单关节牵引绳的前端固定于单连杆前端的牵引绳固定孔，之后穿过单连杆末端的导向轮，再穿过关节连杆上的牵引绳引导孔，之后与套索相连。

2.包含权利要求1所述振动反馈与力反馈结合人机交互手指的手套，其特征在于：

包括四套双连杆手指机构和一套单连杆手指机构；

还包括手背机构、手腕机构、单连杆手指机构连接装置；

上述手背机构包括手背固定板、振动电机、柔性固定带；手背固定板两侧通过柔性固定带的两端连接起来，振动电机附于柔性固定带底部的内表面，柔性固定带可调，使振动电机紧贴于手掌敏感区域；手背固定板上端长边一侧具有四个球形凹槽，另一侧具有柔性带连接轴；

上述手腕机构包括手腕固定板、柔性固定带、回转盘、振动电机；手腕固定板两侧通过柔性固定带的两端连接起来，振动电机附于柔性固定带底部的内表面，柔性固定带可调，使振动电机紧贴于手腕敏感区域；手腕固定板上表面中心处具有半圆形凹槽，回转盘底部也呈半圆形，回转盘底部的半圆形位于手腕固定板的半圆形凹槽中，并通过铰链固定在手腕固定板的中心位置，使回转盘能绕铰链的回转轴转动；回转盘具有一个柔性带连接轴；在手腕固定板上，根据拇指的方向，在半圆形凹槽的左侧或右侧开有球形凹槽；

上述四套双连杆手指机构的第三球形回转关节分别安装于手背固定板的四个球形凹槽中，球形回转关节会与球形凹槽契合，使每套双连杆手指机构整体能绕手背固定板相应的球形凹槽转动；四套双连杆手指机构通过手指固定板安装于食指、中指、无名指以及小拇指相应的部位；

上述单连杆手指机构连接装置包括球形回转关节、关节连杆；关节连杆前端与球形回转关节通过铰链相连，关节连杆前端能绕铰链的回转轴转动；关节连杆后端具有柔性带连接轴；

上述单连杆手指机构连接装置通过其球形回转关节安装于手腕固定板的球形凹槽中；

上述单连杆手指机构通过柔性固定带与单连杆手指机构连接装置相连，柔性固定带一端与单连杆手指机构的关节连杆上的柔性带连接轴相连，另一端与连接装置中的关节连杆的柔性带连接轴相连，柔性固定带可调，使单连杆手指机构与手腕机构适宜不同人群穿戴；单连杆手指机构通过手指固定板安装于大拇指相应部位；

上述手背机构与手腕机构通过一根柔性固定带相连，柔性固定带一端与手背固定板上的柔性带连接轴相连，另一端与手腕机构中回转盘的柔性带连接轴相连，柔性固定带可调，使手背机构与手腕机构适宜不同人群佩戴。