專利名稱：一種基于滑動電位計的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種實現(xiàn)遙控操作機器人控制的人機接口裝置，具體的說是一種基于滑動電位計的數(shù)據(jù)手套，以滑動電位計對手指彎曲度進(jìn)行測量，是一種虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中測量手指姿態(tài)的裝置。
背景技術(shù)：
隨著交互式遙控機器人的廣泛應(yīng)用，將需要大量的具有能夠采集人體手指姿態(tài)的人機接口裝置。數(shù)據(jù)手套是常見的遙操作機器人的人機接口裝置。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量元件，價格昂貴
實用新型內(nèi)容
為了能夠適應(yīng)不同手指的尺寸，本實用新型提供一種基于滑動電位計的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，該數(shù)據(jù)手套利用滑動電位計來測量手指姿態(tài)，并且能夠適應(yīng)不同人的手指長短和粗細(xì)。一種基于滑動電位計的能夠調(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、滑動電位計、手指彈性牽引片以及一級指套。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個滑動電位計固定于手背固定板上。5個滑動電位計的滑動端與5個手指彈性牽引片的一端固定連接，每個手指彈性牽引片通過1個一級指套與手指固定，所述一級指套套在手指根部。在每個滑動電位計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)人手佩戴本實用新型時，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，提高了本實用新型的適用范圍。進(jìn)一步手背固定板上有5對電位計安裝槽，每對安裝槽固定一個滑動電位計。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電位計的固定螺釘在槽內(nèi)滑動，進(jìn)而調(diào)節(jié)滑動電位計在手背固定板上的位置，從而使本實用新型可以適應(yīng)不同人的手指間距。進(jìn)一步還采用二級指套對手指彈性牽引片和手指進(jìn)行固定，二級指套套在手指尖部。采用一級指套與二級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)人手佩戴本實用新型時，將一級指套套在手指根部，將二級指套套在指尖處，同時操作者可以根據(jù)自己手指的長度更改一直指套和二級指套的位置，提高了本實用新型的適用范圍。對于手指運動而言，手指根部的運動位置在某種程度上反映了整個手指的彎曲信息。對于采集手指的彎曲程度，只需要使手指彎曲信號與滑動電位計的位置信號對應(yīng)即可，故使用一級指套對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轉(zhuǎn)換為滑動電位計位置信號。二級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，防止在運動過程中手指彈性牽引片與手指間產(chǎn)生相對滑動，避免使測量信號發(fā)生錯誤，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)人手佩戴本實用新型時，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)人手佩戴本實用新型時，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。本實用新型的工作原理一個開有安裝槽手背固定板，通過螺釘將5個滑動電位計安裝于手背固定板上方，可通過調(diào)節(jié)螺釘在安裝槽中的位置來調(diào)節(jié)電位計的位置。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。電位計的滑動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。在佩戴過程中，人手伸到手背固定板和手掌彈性固定帶中間，同時用一級指套和二級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，將會通過手指彈性牽引片帶動滑動電位計滑動。在滑動電位計兩端施加一定電壓，在手指彎曲或伸直時滑動點位計電壓發(fā)生變化，則通過檢測該電壓變化來判斷手指彎曲程度。有益效果采用滑動電位計作為測量元件，當(dāng)給電位計施加電壓時，可以方便的將位置信號轉(zhuǎn)換為電信號，并且滑動電位計價格低廉，降低了本實用新型的成本。在滑動電位計的滑動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)人手佩戴本實用新型時，該手指彈性牽引片可以牽引滑動電位計的滑動端進(jìn)行滑動，將手指的彎曲信號轉(zhuǎn)換為滑動電位計的位置信號。本實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)和手指長短。

圖1是本實用新型的手背固定板結(jié)構(gòu)圖圖2是本實用新型的正面結(jié)構(gòu)圖圖3是本實用新型的背面結(jié)構(gòu)圖圖4是本實用新型工作時手指伸展示意圖圖5是本實用新型工作時手指彎曲示意圖圖6是本實用新型工作時電位計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滑動電位計，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—級指套，8. 1 8. 5
二級指套。
具體實施方式
在圖1中，在手背固定板上有5對電位計安裝槽，每對安裝槽固定一個滑動電位計。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，滑動電位計4. 1 4. 5分別用螺釘固定于手背固定板1上。滑動電位計4. 1 4. 5的滑動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，通過一級指套7. 1 7. 5與二級指套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、無名指和小拇指固定，其中當(dāng)手指處于伸展?fàn)顟B(tài)時，5個手指所對應(yīng)的滑動電位計4. 1 4. 5的滑動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，5個手指所對應(yīng)的滑動電位計4. 1 4. 5的滑動端在手指彈性牽引片的帶動下向手指方向滑動。在圖6中，當(dāng)在滑動電位計兩端施加5V電壓時，圖為滑動電位計電壓變化與之手指姿態(tài)對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)手指完全伸直時，滑動電位計電壓輸出為OV ；當(dāng)手指完全彎曲時，滑動電位計電壓輸出為5V。
權(quán)利要求1.一種基于滑動電位計的能夠調(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、滑動電位計、手指彈性牽引片以及一級指套；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個滑動電位計固定于手背固定板上；5個滑動電位計的滑動端與5個手指彈性牽引片的一端固定連接，每個手指彈性牽引片通過1個一級指套與手指固定，所述一級指套套在手指根部；在每個滑動電位計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電位計的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征是手背固定板上有5對電位計安裝槽，每對安裝槽固定一個滑動電位計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動電位計的能夠調(diào)節(jié)尺寸的數(shù)據(jù)手套，其特征是還采用二級指套對手指彈性牽引片和手指進(jìn)行固定，二級指套套在手指尖部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動電位計的能夠調(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電位計的能夠調(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。
專利摘要本實用新型公開了一種基于滑動電位計的能夠調(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、滑動電位計、手指彈性牽引片、手指緩沖墊片以及一級指套和二級指套組成。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，滑動電位計分別用螺釘固定于手背固定板上?；瑒与娢挥嫷幕瑒佣伺c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一級指套與二級指套與手指固定。本實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)和手指長短。
文檔編號G06F3/01GK202230441SQ20112038762
公開日2012年5月23日 申請日期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, 左國玉, 李嗣研, 李清清, 沈京, 王愷, 郭玉堃 申請人:北京工業(yè)大學(xué)