[发明专利]柔性触觉反馈电子设备及触觉反馈方法

权利要求书

1.一种柔性触觉反馈电子设备，其特征在于，包括上封装层(1)，柔性电路层(2)和下封装层(3)；所述柔性电路层(2)包括位于上层的储能及控制模块(21)、柔性电路板(22)以及压电振动阵列(23)，所述控制模块(21)位于柔性电路板(22)的上表面，所述压电振动阵列(23)位于柔性电路板(22)的下表面，所述控制模块(21)和压电振动阵列(23)通过柔性电路板(22)的电子线路连接。

2.根据权利要求1所述的柔性触觉反馈电子设备，其特征在于：所述储能及控制模块(21)包括电路控制模块，所述电路控制模块和下层的压电振动阵列(23)连接；电路控制模块通过无线通信协议获取待反馈物体的形状，针对不同的形状，控制压电振动阵列(23)以不同的模式进行振动，实现不同形状物体的触觉感知模拟。

3.根据权利要求2所述的柔性触觉反馈电子设备，其特征在于：所述储能及控制模块(21)还包括用于实现无线供能的无线能量收集模块和能量存储模块；所述无线能量收集模块和能量存储模块连接，所述能量存储模块连接和电路控制模块连接；

所述无线能量收集模块包括送电线圈和受电线圈，采用电磁感应的方式实现无线供电。

4.根据权利要求3所述的柔性触觉反馈电子设备，其特征在于：所述能量存储模块为柔性超级电容器。

5.根据权利要求2任一所述的柔性触觉反馈电子设备，其特征在于：所述电路控制模块包括一个或多个SOC系统，所述SOC系统由能量存储模块供电，各个SOC系统的下层分别设有与之对应的压电振动阵列(23)，所述压电振动阵列(23)包括多个压电单元，用于模拟不同形状物体的触觉感知。

6.一种基于如权利要求5所述柔性触觉反馈电子设备的物体触觉反馈方法，其特征在于，当所述电路控制模块包括一个SOC系统时，包括如下内容：

(1)SOC系统通过无线通信协议获取某特定形状物体所对应的压电单元振动模式的编码信息；

(2)按照该编码信息，SOC系统控制其压电振动阵列(23)中的相关压电单元进行振动从而在皮肤上产生相应的触觉形状。

7.一种基于如权利要求5所述柔性触觉反馈电子设备的物体触觉反馈方法，其特征在于，当所述电路控制模块包括多个SOC系统时，包括如下内容：

(1)在通信协议约束下，由每个SOC系统的解码软件从整个通讯编码信息中解码出各自压电单元振动模式的编码信息；

(2)不同的SOC系统同时控制各自的压电振动阵列进行振动，其中，每一个SOC系统分时控制其压电振动阵列(23)中的相关压电单元进行振动；所有SOC系统协同合作从而在皮肤上产生相应的触觉形状。

8.根据权利要求1所述的柔性触觉反馈电子设备，其特征在于，所述上封装层采用纳米纤维纺织材料。

9.根据权利要求2所述的柔性触觉反馈电子设备，其特征在于：所述压电振动阵列(23)采用无机压电陶瓷，压电半导体，有机压电材料，分子铁电材料和铁电驻极体或具有优异压电性能的复合材料制备而成。

10.根据权利要求1所述的柔性触觉反馈电子设备，其特征在于，所述下封装层采用柔性有机高分子聚合物。