專利名稱：一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)遙控操作機(jī)器人控制的人機(jī)接口裝置，具體的說(shuō)是一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的數(shù)據(jù)手套，以滑動(dòng)電位計(jì)對(duì)手指彎曲度進(jìn)行測(cè)量，是一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中測(cè)量手指姿態(tài)的裝置。
背景技術(shù)：
隨著交互式遙控機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，將需要大量的具有能夠采集人體手指姿態(tài)的人機(jī)接口裝置。數(shù)據(jù)手套是常見的遙操作機(jī)器人的人機(jī)接口裝置。目前所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)手套尺寸固定，只能適應(yīng)特定手掌大小，對(duì)于不同大小的手掌只能使用不同尺寸的數(shù)據(jù)手套，通用性差，并且大多采用彎曲度傳感器作為測(cè)量元件，價(jià)格昂貴
實(shí)用新型內(nèi)容
為了能夠適應(yīng)不同手指的尺寸，本實(shí)用新型提供一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，該數(shù)據(jù)手套利用滑動(dòng)電位計(jì)來(lái)測(cè)量手指姿態(tài)，并且能夠適應(yīng)不同人的手指長(zhǎng)短和粗細(xì)。一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征在于包括手背固定板、 手掌彈性固定帶、滑動(dòng)電位計(jì)、手指彈性牽引片以及一級(jí)指套。手掌彈性固定帶的兩端分別固定于手背固定板的左右兩側(cè)，5個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)固定于手背固定板上。5個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)端與5個(gè)手指彈性牽引片的一端固定連接，每個(gè)手指彈性牽引片通過(guò)1個(gè)一級(jí)指套與手指固定，所述一級(jí)指套套在手指根部。在每個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)的兩端均采用電源施加電壓。在手背固定板的左右兩側(cè)固定有手掌彈性固定帶，其可采用彈性材料制作，推薦使用彈性松緊帶。當(dāng)人手佩戴本實(shí)用新型時(shí)，該手掌彈性固定帶可以使手掌與手背固定板緊密貼合。由于該手掌彈性固定帶具有一定彈性，其可以適應(yīng)不同手掌寬度與厚度，提高了本實(shí)用新型的適用范圍。進(jìn)一步手背固定板上有5對(duì)電位計(jì)安裝槽，每對(duì)安裝槽固定一個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)。所述手背固定板上設(shè)置有安裝槽，該安裝槽可以允許滑動(dòng)電位計(jì)的固定螺釘在槽內(nèi)滑動(dòng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)滑動(dòng)電位計(jì)在手背固定板上的位置，從而使本實(shí)用新型可以適應(yīng)不同人的手指間距。進(jìn)一步還采用二級(jí)指套對(duì)手指彈性牽引片和手指進(jìn)行固定，二級(jí)指套套在手指尖部。采用一級(jí)指套與二級(jí)指套將手指彈性牽引片和和手指固定，該指套可采用彈性材料制作，推薦使用彈性松緊帶，其可以適應(yīng)不同手指的粗細(xì)。當(dāng)人手佩戴本實(shí)用新型時(shí)，將一級(jí)指套套在手指根部，將二級(jí)指套套在指尖處，同時(shí)操作者可以根據(jù)自己手指的長(zhǎng)度更改一直指套和二級(jí)指套的位置，提高了本實(shí)用新型的適用范圍。對(duì)于手指運(yùn)動(dòng)而言，手指根部的運(yùn)動(dòng)位置在某種程度上反映了整個(gè)手指的彎曲信息。對(duì)于采集手指的彎曲程度，只需要使手指彎曲信號(hào)與滑動(dòng)電位計(jì)的位置信號(hào)對(duì)應(yīng)即可，故使用一級(jí)指套對(duì)手指彈性牽引片和手指根部進(jìn)行固定即可將手指彎曲的信號(hào)轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)電位計(jì)位置信號(hào)。二級(jí)指套套在手指尖部可使手指彈性牽引片與手指結(jié)合更加緊密，防止在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中手指彈性牽引片與手指間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，避免使測(cè)量信號(hào)發(fā)生錯(cuò)誤，但非必須使用。進(jìn)一步手背緩沖墊片固定于手背固定板的下方。在手背固定板下方固定有手背緩沖墊片，其可采用彈性材料制作，推薦使用海綿。 當(dāng)人手佩戴本實(shí)用新型時(shí)，該手背緩沖墊片在手背和手背固定板之間可以起到緩沖作用， 從而提高舒適度。進(jìn)一步手指彈性牽引片的下方粘貼有手指緩沖墊片。在手指彈性牽引片下方粘貼有手指緩沖墊片，其可采用彈性材料制作，推薦使用海綿。當(dāng)人手佩戴本實(shí)用新型時(shí)，該手指緩沖墊片在手指和手指彈性牽引片之間可以起到緩沖作用，從而提高舒適度。本實(shí)用新型的工作原理一個(gè)開有安裝槽手背固定板，通過(guò)螺釘將5個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)安裝于手背固定板上方，可通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘在安裝槽中的位置來(lái)調(diào)節(jié)電位計(jì)的位置。手掌彈性固定帶的兩端分別固定在手背固定板的左右兩側(cè)，在手背固定板下面粘貼有手背緩沖墊片。電位計(jì)的滑動(dòng)端上面固定有手指彈性牽引片，在手指彈性牽引片下方粘貼有手指緩沖墊片。在佩戴過(guò)程中，人手伸到手背固定板和手掌彈性固定帶中間，同時(shí)用一級(jí)指套和二級(jí)指套將手指分別與手指彈性牽引片套住。當(dāng)手行彎曲和伸直時(shí)，將會(huì)通過(guò)手指彈性牽引片帶動(dòng)滑動(dòng)電位計(jì)滑動(dòng)。在滑動(dòng)電位計(jì)兩端施加一定電壓，在手指彎曲或伸直時(shí)滑動(dòng)點(diǎn)位計(jì)電壓發(fā)生變化，則通過(guò)檢測(cè)該電壓變化來(lái)判斷手指彎曲程度。有益效果采用滑動(dòng)電位計(jì)作為測(cè)量元件，當(dāng)給電位計(jì)施加電壓時(shí)，可以方便的將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并且滑動(dòng)電位計(jì)價(jià)格低廉，降低了本實(shí)用新型的成本。在滑動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)端上固定有一手指彈性牽引片，其可采用具備一定剛性和彈性材料制作，推薦使用彈性塑料片。當(dāng)人手佩戴本實(shí)用新型時(shí)，該手指彈性牽引片可以牽引滑動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)端進(jìn)行滑動(dòng)，將手指的彎曲信號(hào)轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)電位計(jì)的位置信號(hào)。本實(shí)用新型的整體有益效果是成本低廉、佩戴舒適，并且可以適應(yīng)不同的手指間距、手指粗細(xì)和手指長(zhǎng)短。

圖1是本實(shí)用新型的手背固定板結(jié)構(gòu)圖圖2是本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)圖圖3是本實(shí)用新型的背面結(jié)構(gòu)圖圖4是本實(shí)用新型工作時(shí)手指伸展示意圖圖5是本實(shí)用新型工作時(shí)手指彎曲示意圖圖6是本實(shí)用新型工作時(shí)電位計(jì)電壓輸出示意圖圖中1.手背固定板，2.手背緩沖墊片，3.手掌彈性固定帶，4.1 4. 5滑動(dòng)電位計(jì)，5. 1 5. 5手指彈性牽引片，6. 1 6. 5手指緩沖墊片，7. 1 7. 5—級(jí)指套，8. 1 8. 5
二級(jí)指套。
具體實(shí)施方式
在圖1中，在手背固定板上有5對(duì)電位計(jì)安裝槽，每對(duì)安裝槽固定一個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)。在圖2與圖3中，手掌彈性固定帶2的兩端分別固定于手背固定板1的左右兩側(cè)， 手背緩沖墊片2固定于背固定板1的下方，滑動(dòng)電位計(jì)4. 1 4. 5分別用螺釘固定于手背固定板1上。滑動(dòng)電位計(jì)4. 1 4. 5的滑動(dòng)端與手指彈性牽引片5. 1 5. 5的一端固定鏈接，手指彈性牽引片5. 1 5. 5的下方粘貼有手指緩沖墊片。在圖4中，當(dāng)人手佩戴該數(shù)據(jù)手套后，通過(guò)一級(jí)指套7. 1 7. 5與二級(jí)指套8. 1 8. 5分別將手指彈性牽引片5. 1 5. 5與大拇指、食指、中指、無(wú)名指和小拇指固定，其中當(dāng)手指處于伸展?fàn)顟B(tài)時(shí)，5個(gè)手指所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)電位計(jì)4. 1 4. 5的滑動(dòng)端被置于靠近手腕方向。在圖5中，當(dāng)人手佩戴該數(shù)據(jù)手套后，當(dāng)手指彎曲時(shí)，5個(gè)手指所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)電位計(jì)4. 1 4. 5的滑動(dòng)端在手指彈性牽引片的帶動(dòng)下向手指方向滑動(dòng)。在圖6中，當(dāng)在滑動(dòng)電位計(jì)兩端施加5V電壓時(shí)，圖為滑動(dòng)電位計(jì)電壓變化與之手指姿態(tài)對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)手指完全伸直時(shí)，滑動(dòng)電位計(jì)電壓輸出為OV ；當(dāng)手指完全彎曲時(shí)，滑動(dòng)電位計(jì)電壓輸出為5V。
權(quán)利要求1.一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征在于包括手背固定板、 手掌彈性固定帶、滑動(dòng)電位計(jì)、手指彈性牽引片以及一級(jí)指套；手掌彈性固定帶的兩端分別固定于手背固定板的左右兩側(cè)，5個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)固定于手背固定板上；5個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)端與5個(gè)手指彈性牽引片的一端固定連接，每個(gè)手指彈性牽引片通過(guò)1個(gè)一級(jí)指套與手指固定，所述一級(jí)指套套在手指根部；在每個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)的兩端均采用電源施加電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征是手背固定板上有5對(duì)電位計(jì)安裝槽，每對(duì)安裝槽固定一個(gè)滑動(dòng)電位計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征是還采用二級(jí)指套對(duì)手指彈性牽引片和手指進(jìn)行固定，二級(jí)指套套在手指尖部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征是手背緩沖墊片固定于手背固定板的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征是手指彈性牽引片的下方粘貼有手指緩沖墊片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于滑動(dòng)電位計(jì)的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其由手背固定板、手掌彈性固定帶、手背緩沖墊片、滑動(dòng)電位計(jì)、手指彈性牽引片、手指緩沖墊片以及一級(jí)指套和二級(jí)指套組成。其特征是手掌彈性固定帶的兩端分別固定于手背固定板的左右兩側(cè)，手背緩沖墊片固定于背固定板的下方，滑動(dòng)電位計(jì)分別用螺釘固定于手背固定板上?；瑒?dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)端與手指彈性牽引片的一端固定鏈接，手指彈性牽引片的下方粘貼有手指緩沖墊片，手指彈性牽引片通過(guò)一級(jí)指套與二級(jí)指套與手指固定。本實(shí)用新型的有益效果是成本低廉、佩戴舒適，并且可以適應(yīng)不同的手指間距、手指粗細(xì)和手指長(zhǎng)短。
文檔編號(hào)G06F3/01GK202230441SQ20112038762
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者孫榮毅, 崔昊天, 左國(guó)玉, 李嗣研, 李清清, 沈京, 王愷, 郭玉堃 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)