[发明专利]一种滑动交互触觉纹理信息测量平台

说明书

本发明涉及一种滑动交互触觉纹理信息测量平台，用于测量手指在纹理表面滑动交互过程中不同位置造成的摩擦力变化，包括交互力测量组件，用于测量手指在纹理表面滑动交互过程中的交互力；位移测量组件，用于测量手指在纹理表面滑动交互过程中的实时位移信息；支撑组件，用于对交互力测量组件和位移测量组件的各个部件进行支撑和定位。触觉纹理信息测量平台能够实时同步测量手指在纹理表面滑动过程中的交互力和运动信息，测量过程中摩擦阻力小，通过高精度的传感器测量，可实现高精度的触觉纹理信息的测量。

技术领域

本发明涉及一种触觉人机交互技术领域，特别涉及一种滑动交互触觉纹理信息测量平台。

背景技术

为了在表面触觉再现设备上生成真实的触觉纹理，必须充分认识物理世界中手指与材质表面纹理交互过程的客观规律。为此，需要事先获取手指与真实布料纹理实际交互过程中的触觉信息。根据触觉纹理交互方式的不同，触觉纹理信息测量分为两大类，一类是测量工具在材质纹理表面滑动交互过程中的作用力和运动信息，即间接式测量；另一类是测量裸指在材质纹理表面滑动交互过程中的作用力和运动信息，即直接式测量。与刚性工具相比手指皮肤是一种柔性介质，其弹性模型与刚性工具的差别非常大，当手指与布料表面纹理相互作用时手指皮肤会产生柔性变形，因此工具-纹理交互的数据库不能揭示手指-纹理交互的力学行为，手指-纹理交互的力学行为即为人对触觉纹理的感知，人对触觉纹理的感知主要依靠手指在与纹理滑动交互过程中不同位置造成的摩擦力变化，因此需要一种设备来实现对手指与纹理表面滑动交互过程中摩擦力信息的高精度测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滑动交互触觉纹理信息测量平台，测量平台能实现对手指与纹理表面滑动交互过程中摩擦力信息的高精度测量。

本发明的技术方案是：一种滑动交互触觉纹理信息测量平台，用于测量手指在纹理表面滑动交互过程中不同位置造成的摩擦力变化，包括交互力测量组件，用于测量手指在纹理表面滑动交互过程中的交互力；位移测量组件，用于测量手指在纹理表面滑动交互过程中的实时位移信息；支撑组件，用于对交互力测量组件和位移测量组件的各个部件进行支撑和定位。

进一步地，所述支撑组件包括支架，所述支架包括上横梁和下横梁，上横梁上固定有所述位移测量组件，下横梁上固定有所述交互力测量组件；所述支架的上横梁两侧的伸出端上连接有滑轮。

进一步地，所述支架上用于连接的孔均为长圆孔。

进一步地，所述滑轮的中心设置有带螺纹的销轴，通过所述销轴和螺母的配合将滑轮固定在所述支架上横梁上。

进一步地，所述交互力测量组件包括从下而上固定连接的底座板、六轴力传感器和托盘，所述底座板固定在所述支撑组件上，位于六轴力传感器上的托盘上用于放置各种待测纹理试样。

进一步地，所述托盘由固定连接的托盘上板和托盘下板组成，所述托盘下板与所述六轴力传感器固定连接。

进一步地，所述位移测量组件，包括支撑架、导轨、光栅尺、光栅尺测头、指带和传动线，所述支撑架上固定设置有平行的导轨和光栅尺，所述光栅尺测头连接在导轨上并可沿导轨左右滑动，所述光栅尺测头与所述光栅尺等高。

进一步地，所述传动线绕在所述支架上横梁两端的滑轮上，所述光栅尺测头与所述传动线的上侧固定在一起，所述指带与所述传动线的下侧固定在一起。

进一步地，通过在支架的长圆孔中移动销轴的位置来调节滑轮上传动线的张紧程度。