[发明专利]一种穿戴式振动触觉体感装置及控制方法

权利要求书

1.一种穿戴式振动触觉体感装置，其特征在于：采用振动反馈机制，将触觉刺激和本体觉刺激转化编码为易被人体感知的振动刺激，振动刺激由穿戴式振动触觉体感装置产生；

包括：弹性材质的穿戴件，穿戴件上设有沿穿戴件中心的呈圆形分布的多个振动电机，每个振动电机均与外置控制终端通信连接；

利用所述穿戴式振动触觉体感装置，根据预设的输入刺激强度和输出振动强度之间的映射关系进行振动电机的振动幅值设定；

设定预设幅值取值范围，根据振动电机的最小电压和电压控制器的额定电压得到电压最小幅值；

如果当前输入刺激强度小于感觉下限阈值，则返回电压最小幅值；

如果当前输入刺激强度大于或等于最大输入刺激强度，则返回预设幅值取值范围的最大值；

否则，振动幅值为：当前输入刺激强度与感觉下限阈值的第一差值同最大输入刺激强度与感觉下限阈值的第二差值的商再同255的乘积；

当输入刺激为带有方向性的矢量时，用相邻的两个振动电机振动的组合表示刺激的大小和方向；根据振动幅值的大小A和刺激的方向单位矢量[x₀，y₀]，得到振动的电机序号[m₀，m₁]和振动幅值[A₀，A₁]，包括：

根据方向单位矢量计算矢量和x轴夹角：

[m₀,m₁]＝[(α/90)mod4，(α/90)mod4+1]；

[A₀,A₁]＝[Acosα,Asinα]；

其中，α向下取整，所有浮点运算结果均为向下取整；

采用先视觉训练后无视觉训练的方式，当实际刺激和目标刺激的跟随误差小于预设阈值时，训练完成。

2.如权利要求1所述的穿戴式振动触觉体感装置，其特征在于：

各个振动电机为尺寸和型号相同的圆片振动电机。

3.如权利要求1所述的穿戴式振动触觉体感装置，其特征在于：

根据最大输入刺激强度、感觉下限阈值、振动电机的最小电压和当前输入刺激强度，得到振动幅值。

4.如权利要求1所述的穿戴式振动触觉体感装置，其特征在于：

控制终端通过微处理器与振动电机连接，控制终端与微处理之间通信的单个数据报文包括3个字节的报头、2～8个字节的可变长度的振动数据以及一个字节的校验和。

5.如权利要求1所述的穿戴式振动触觉体感装置，其特征在于：

将振动装置的振幅主动从零连续增大，以使用者能够最低限度的感觉到振动时的振幅为振动输出的强度下限。