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专利号: 2018106528616
申请人: 华北科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种力反馈装置,其特征在于,该装置包括中控模块,和从下至上依次由底座层、电磁式力反馈单元组成的第一阵列层、中间层、机械式力反馈单元组成的第二阵列层和表层组成的执行模块;所述第二阵列层中的机械式力反馈单元穿过中间层与底座层相连接;所述中控模块分别与所述电磁式力反馈单元和机械式力反馈单元电连接。

2.根据权利要求1所述的一种力反馈装置,其特征在于,所述电磁式力反馈单元包括电磁单元外壳,在所述电磁单元外壳中从上到下依次设有电磁铁、上限位弹性部件、第一推杆和下限位弹性部件;所述电磁铁上的第一导电插头穿过所述电磁单元外壳与所述中间层相连;所述电磁铁与第一推杆之间设有上限位弹性部件,所述第一推杆上设有下限位弹性部件,所述第一推杆的下端穿过所述电磁单元外壳与底座相连。

3.根据权利要求2所述的一种力反馈装置,其特征在于,所述上限位弹性部件和/或下限位弹性部件为弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种力反馈装置,其特征在于,所述机械式力反馈单元包括机械单元外壳,在所述机械单元外壳中设有步进电机,所述步进电机驱动连杆机构推动滑块沿着轨道滑动,所述轨道与所述机械单元外壳相连;所述机械单元外壳的顶端设有与电机相连的第二导电插头与所述表层相连接,所述滑块的下端设有能够穿过所述中间层与所述底座相连的第二推杆。

5.根据权利要求4所述的一种力反馈装置,其特征在于,所述连杆机构包括一端与步进电机铰接的第一连杆,和另一端与滑块铰接的第二连杆,所述第一连杆和第二连杆之间通过铰接的方式连接。

6.一种力反馈方法,其特征在于,包括以下步骤:

接收到携带有位置坐标和力度值的触感信息;

依次读取触感信息中的位置坐标并根据力度值判断该触感信息的类型;

根据所述触感信息的类型并结合电磁式力反馈单元或者机械式力反馈单元的实际位置,计算得到所述触感信息对应的所述实际位置及其相应的力反馈值;

向所述电磁式力反馈单元或机械式力反馈单元的实际位置发送相应的力反馈值。

7.根据权利要求6所述的一种力反馈方法,其特征在于,依次读取触感信息中的位置坐标并根据力度值判断该触感信息的类型的步骤,包括:读取某一个触感信息中的位置坐标;

判断该触感信息中的力度值与阈值的大小,力度值大于阈值的触感信息为强力信息,力度值小于阈值的触感信息为弱力信息;

将强力信息对应的触感信息存入机械式触感信息模块中,将弱力信息对应的触感信息存入电磁式触感信息模块中;

依次读取触感信息中的位置坐标并经过上述步骤的处理。

8.根据权利要求6所述的一种力反馈方法,其特征在于,所述计算得到所述触感信息对应的所述实际位置的方法是利用差值法计算所述触感信息对应的所述实际位置。

9.根据权利要求6所述的一种力反馈方法,其特征在于,所述向所述电磁式力反馈单元或机械式力反馈单元的实际位置发送相应的力反馈值的步骤之后,还包括:所述机械式力反馈单元根据接收到力反馈值启动步进电机驱动连杆机构推动带有第二推杆的滑块沿着轨道进行上下滑动,所述第二推杆在步进电机的作用下做相应的推出或者收回的动作。

10.根据权利要求6所述的一种力反馈方法,其特征在于,所述向所述电磁式力反馈单元或机械式力反馈单元的实际位置发送相应的力反馈值的步骤之后,还包括:所述电磁式力反馈单元根据接收到的力反馈值向电磁铁供电,所述电磁铁周围的磁场对第一推杆产生磁场力,所述第一推杆在磁场力的作用下做相应的推出或者收回的动作。