專利名稱：指尖觸覺傳遞機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及傳遞觸覺信息的通訊類。
本發(fā)明的技術方案是(按以下方式撰寫有利于說明、理解)科學原理一個人的手指接觸另一個人的手指，相互推動施力，可以傳遞感受到觸覺信息。在兩個人的手指之間加一根直桿，通過兩個人手指對直桿相互推動施力，也可以傳遞感受到觸覺信息?，F(xiàn)在有兩根直桿分別在兩個機器內(nèi)，桿只從機器內(nèi)露出一端，若通過電、力轉(zhuǎn)換器，位置傳感器，機座，信道，比較器，放大器，觸覺探桿，電源及輔助器件使兩桿達到以下效果當推動施力于其中一桿，并使此桿伸入相應機器時，有力使另一根桿從另一機器中以與第一根桿同速同伸入量的伸出；反之，當另一根桿伸入相應機器時，第一根桿受力也以同速同伸入量的伸出，即它們互相跟隨運動。而且，在一定行程和力的范圍內(nèi)，兩桿傳遞的力的大小相等方向相反。則此裝置中的兩根桿相當于一根連在一起的桿，故也能傳遞觸覺。
具體技術方案請結(jié)合附

圖1。附圖1是此發(fā)明的理論框圖。
本發(fā)明由電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，位置傳感器(A)，機座(A)，信道(A)，比較器(A)，放大器(A1)，放大器(A2)，觸覺探桿(A)，電源(A)組成的機器(A)及由電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)，位置傳感器(B)，機座(B)，信道(B)，比較器(B)，放大器(B1)，放大器(B2)，觸覺探桿(B)，電源(B)組成的機器(B)組成電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)都固定在機座(A)上，電、力轉(zhuǎn)換器的力輸出可動部分與觸覺探桿(A)機械連接，觸覺探桿(A)的一端伸出機械(A)，使電、力轉(zhuǎn)換器(A1)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)做單方向伸出機械(A)的運動，另一電、力轉(zhuǎn)換器(A2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)做反方向伸入機械(A)的運動，并且通入電流越大，電流轉(zhuǎn)換成的推動力越大；電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)都固定在機座(B)上，電、力轉(zhuǎn)換器的力輸出可動部分與觸覺探桿(B)機械連接，觸覺探桿(B)的一端伸出機械(B)，使電、力轉(zhuǎn)換器(B1)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(B)做單方向伸出機械(B)的運動，另一電、力轉(zhuǎn)換器(B2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(B)做反方向伸入機械(B)的運動，并且通入電流越大，電流轉(zhuǎn)換成的推動力越大位置傳感器(A)固定在機座(A)上，并與觸覺探桿(A)機械式或非接觸式聯(lián)結(jié)，使當觸覺探桿(A)伸出機械(A)時位置傳感器(A)輸出的電信號Va增大；位置傳感器(B)固定在機座(B)上，并與觸覺探桿(B)機械式或非接觸式聯(lián)結(jié)，使當觸覺探桿(B)伸入機械(B)時位置傳感器(B)輸出的電信號Vb增大信道(A)把位置傳感器(A)的信號Va傳給比較器(B)，同時信號Va從內(nèi)部電路以等幅值傳給比較器(A)；信道(B)把位置傳感器(B)的信號Vb傳給比較器(A)，同時信號Vb從內(nèi)部電路以等幅值傳給比較器(B)比較器(A)比較Va相對于Vb的大小，當Va大于Vb時，Va-Vb的值傳給放大器(A2)，當Va小于Vb時，Vb-Va的值傳給放大器(A1)；比較器(B)比較Vb相對于Va的大小，當Vb大于Va時，Vb-Va的值傳給放大器(B1)，當Vb小于Va時，Va-Vb的值傳給放大器(B2)放大器(A1)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(A1)聯(lián)接，使放大器(A1)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，放大器(A2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(A2)聯(lián)接，使放大器(A2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(A2)；放大器(B1)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(B1)聯(lián)接，使放大器(B1)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，放大器(B2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(B2)聯(lián)接，使放大器(B2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(B2)電源(A)給電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，放大器(A1)，放大器(A2)提供電力；電源(B)給電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)，放大器(B1)，放大器(B2)提供電力這樣對于機器(A)，當位置傳感器(A)的信號Va大于Vb時，比較器(A)把Va-Vb的值傳給放大器(A2)，放大器(A2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(A2)聯(lián)接，使放大器(A2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)做反方向伸入機械(A)的運動，當觸覺探桿(A)伸入機械(A)時位置傳感器(A)輸出的電信號Va減小，從而建立了關于Va的閉環(huán)控制回路，即以Vb為基準的Va的負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)Va對Vb的跟蹤，同理，對于機器(B)建立了關于Vb的閉環(huán)控制回路，即以Va為基準的Vb的負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)Vb對Va的跟蹤，Va、Vb實現(xiàn)同時相互跟蹤在此過程中，當位置傳感器(A)的信號Va大于Vb時，說明觸覺探桿(A)伸出機械(A)的量大于觸覺探桿(B)伸入機械(B)的量，而雙方負反饋的結(jié)果是Va減小，Vb增大，即觸覺探桿(A)伸出機械(A)的量減小，觸覺探桿(B)伸入機械(B)的量增大，即觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤，此連續(xù)過程即可傳遞速度信息當雙方觸覺探桿都有肢體接觸時，即雙方觸覺探桿都受力時，觸覺探桿位置的相互跟蹤出現(xiàn)一偏差，此偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿跟蹤力，通過此跟蹤力即可相互傳遞交流雙方肢體的壓力觸覺信息。
通過調(diào)節(jié)放大器放大倍數(shù)，調(diào)節(jié)在一定跟蹤偏差下，兩觸桿受到的雙方閉環(huán)控制回路變成的跟蹤力的大小。使兩觸桿能依靠微小的跟蹤偏差就可傳遞足夠的壓力，在此情況下，可認為不影響兩桿位置跟蹤效果。
工作過程當機器(A)、機器(B)都開機后，若Va、Vb不相等，則在Va、Vb差值反饋給雙方觸覺探桿跟蹤力的作用下，Va、Vb差值迅速減小到零。即機器自動完成初始位置跟蹤。當有人推動施力于觸覺探桿(A)無人推動施力于觸覺探桿(B)時，觸覺探桿(A)受伸入機器(A)方向的力，在此力的作用下觸覺探桿(A)首先做向伸入機器(A)方向的運動。一旦觸覺探桿(A)有位置變動，即會引起Va、Vb的差值。偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿跟蹤力。對于觸覺探桿(A)受伸出機器(A)方向的跟蹤力；對于觸覺探桿(B)受伸出機器(B)方向的跟蹤力。這兩個力相當于一對作用力與反作用力。隨著觸覺探桿(A)有位置變動增大，即會引起Va、Vb的差值增大。偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿跟蹤力增大。對于觸覺探桿(A)受伸出機器(A)方向的跟蹤力增大；對于觸覺探桿(B)受伸出機器(B)方向的跟蹤力增大。當觸覺探桿(B)受伸出機器(B)方向的跟蹤力增大到與觸覺探桿(B)受到的靜摩擦力的值相等時，觸覺探桿(B)開始向伸出機器(B)的方向運動。即觸覺探桿(B)保持一個微小的跟蹤位置偏差開始跟蹤觸覺探桿(A)的運動。因觸覺探桿(A)做向伸入機器(A)方向的運動，位置傳感器(A)輸出的電信號Va增大；觸覺探桿(B)做伸入機械(B)方向的運動，位置傳感器(B)輸出的電信號Vb增大，Va、Vb變化趨勢相同。若無人推動施力于觸覺探桿(B)，則在行程內(nèi)，觸覺探桿(A)向伸入機器(A)方向的運動和觸覺探桿(B)伸入機械(B)方向的運動將持續(xù)下去。此時若有人推動施力于觸覺探桿(B)，則觸覺探桿(B)伸入機械(B)方向的運動受阻止。從而引起Va、Vb的差值增大，偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿跟蹤力增大。雙方對觸桿施力的人感受到的反作用力增大，對于觸覺探桿(A)受伸出機器(A)方向的跟蹤力；對于觸覺探桿(B)受伸出機器(B)方向的跟蹤力。這兩個力相當于一對作用力與反作用力。兩人對觸桿的力的大小隨時變化，隨著跟蹤力增大，當跟蹤力大于兩人任意一方對觸桿的力時，觸桿便開始向?qū)τ|桿施力小的一方運動。
無論雙方怎樣推動施力，觸覺探桿(A)、觸覺探桿(B)始終相互跟蹤，或在此過程中以一個變動的微小的偏差，來傳遞一個變動的等大反向的力，因此觸覺探桿(A)、觸覺探桿(B)相當于一根略有彈性的直桿。因此可以相互傳遞、交流、感受對方的動作觸覺。
本發(fā)明的有益效果是1、觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤，可以傳遞位置信息。
2、觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤，此連續(xù)過程即可傳遞速度信息。
3、當雙方觸覺探桿都有肢體接觸時，即雙方觸覺探桿都受力時，觸覺探桿位置的相互跟蹤出現(xiàn)一偏差，此偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿跟蹤力，通過此跟蹤力即可相互傳遞交流雙方肢體的壓力觸覺信息。
4、傳遞位置信息，位置范圍大。
5、傳遞的力的大小范圍，可由調(diào)整放大器放大倍數(shù)來調(diào)節(jié)。
6、可用于各種肢體觸覺的傳遞，及作為探測器，應用范圍廣。
圖1、是此發(fā)明的理論框圖。
圖2、為機器(A)的機械構造剖面示意圖。機器(B)的機械構造與機器(A)的機械構造相同。
圖3、為指尖觸覺傳遞機的電路示意圖。
圖2.中1.比例電磁鐵鐵心，2.比例電磁鐵芯軸動鐵塊，3.比例電磁鐵芯軸，4.絕緣塊，5.比例電磁鐵芯軸，6.比例電磁鐵鐵心，7.比例電磁鐵芯軸動鐵塊，8.觸覺探桿觸頭，9.觸覺探桿，10.變阻器繞組，11.變阻器滑動觸頭，12.虛線表示機座。
圖3中1.比例電磁鐵(A1)鐵心，2.比例電磁鐵(A1)芯軸動鐵塊，3.比例電磁鐵(A1)芯軸，4.絕緣塊，5.比例電磁鐵(A2)芯軸，6.比例電磁鐵(A2)鐵心，7.比例電磁鐵(A2)芯軸動鐵塊，8.觸覺探桿(A)觸頭，9.觸覺探桿(A)，10.變阻器(A)繞組，11.變阻器(A)滑動觸頭，12.標準電源，13.接地線，14.電源，15.比例電磁鐵(A1)鐵心繞組，16.三極管，17.比例電磁鐵(A2)鐵心繞組，18.電源，19.三極管 20.導線；21.比例電磁鐵(B1)鐵心，22.比例電磁鐵(B1)芯軸動鐵塊，23.比例電磁鐵(B1)芯軸，24.絕緣塊，25.比例電磁鐵(B2)芯軸，26.比例電磁鐵(B2)鐵心，27.比例電磁鐵(B2)芯軸動鐵塊，28.觸覺探桿(B)觸頭，29.觸覺探桿(B)，30.變阻器(B)繞組，31.變阻器(B)滑動觸頭，32.標準電源，33.接地線，34.導線，35.三極管，36.電源，37.比例電磁鐵(B2)鐵心繞組，38.三極管，39.比例電磁鐵(B1)鐵心繞組，40.電源。
電、力轉(zhuǎn)換器(A1)可由比例電磁鐵(A1)鐵心(1)，比例電磁鐵(A1)芯軸動鐵塊(2)，比例電磁鐵(A1)芯軸(3)及比例電磁鐵(A1)鐵心繞組(15)組成的無芯軸連接彈簧的比例電磁鐵充當。電、力轉(zhuǎn)換器(A2)由相應比例電磁鐵充當。它們都固定在機座(A)上，電、力轉(zhuǎn)換器的力輸出可動部分比例電磁鐵(A1)芯軸(3)、比例電磁鐵(A2)芯軸(5)與觸覺探桿(A)(9)機械連接，觸覺探桿(A)(9)的一端伸出機械(A)。當電、力轉(zhuǎn)換器(A1)中比例電磁鐵(A1)鐵心繞組(15)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成比例電磁鐵(A1)鐵心(1)內(nèi)均勻的并平行于鐵心軸線的磁場，此磁場推動比例電磁鐵(A1)芯軸動鐵塊(2)向右運動，從而推動觸覺探桿(A)(9)做單方向伸出機械(A)的運動，另一電、力轉(zhuǎn)換器(A2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)(9)做反方向伸入機械(A)的運動，并且通入電流越大，電流轉(zhuǎn)換成的推動力越大；同理電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)都由相應比例電磁鐵充當，都固定在機座(B)上，電、力轉(zhuǎn)換器的力輸出可動部分與觸覺探桿(B)(29)機械連接，觸覺探桿(B)(29)的一端伸出機械(B)，使電、力轉(zhuǎn)換器(B1)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(B)(29)做單方向伸出機械(B)的運動，另一電、力轉(zhuǎn)換器(B2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(B)(29)做反方向伸入機械(B)的運動，并且通入電流越大，電流轉(zhuǎn)換成的推動力越大。
可由變阻器(A)繞組(10)，變阻器(A)滑動觸頭(11)，標準電源(12)，接地線(13)組成的位置傳感器(A)固定在機座(A)上，并且變阻器(A)滑動觸頭(11)通過絕緣塊(4)與觸覺探桿(A)(9)機械式聯(lián)結(jié)，當觸覺探桿(A)(9)伸出機械(A)時位置傳感器(A)輸出的電信號Va增大；同理位置傳感器(B)由相應變阻器組成，固定在機座(B)上，并與觸覺探桿(B)(29)機械式聯(lián)結(jié)，使當觸覺探桿(B)(29)伸入機械(B)時位置傳感器(B)輸出的電信號Vb增大。
信道(A)可由導線(20)組成。信道(B)由導線(34)組成。信道(A)把位置傳感器(A)的信號Va傳給比較器(B)，同時信號Ca從內(nèi)部電路以等幅值傳給比較器(A)；信道(B)把位置傳感器(B)的信號Vb傳給比較器(A)，同時信號Vb從內(nèi)部電路以等幅值傳給比較器(B)。
比較器(A)可由三極管(16)、三極管(19)組成。當Va大于Vb時，三極管(19)導通，三極管(19)同時可作放大器(A2)，這樣Va-Vb的值傳給放大器(A2)，當Va小于Vb時，三極管(16)導通，三極管(16)同時可作放大器(A1)，這樣Vb-Va的值傳給放大器(A1)；比較器(B)可由三極管(38)、三極管(35)組成。當Va大于Vb時，三極管(35)導通，三極管(35)同時可作放大器(B2)，這樣Va-Vb的值傳給放大器(B2)，當Va小于Vb時，三極管(38)導通，三極管(38)同時可作放大器(B1)，這樣Vb-Va的值傳給放大器(B1)。
放大器(A1)(16)完成對輸入信號的放大，并與比例電磁鐵(A1)鐵心繞組(15)聯(lián)接，使放大器(A1)(16)的輸出電流通過比例電磁鐵(A1)鐵心繞組(15)，放大器(A2)(19)完成對輸入信號的放大，并與比例電磁鐵(A2)鐵心繞組(17)電聯(lián)接，使放大器(A2)(19)的輸出電流通過比例電磁鐵(A2)鐵心繞組(17)；同理放大器(B1)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(B1)聯(lián)接，使放大器(B1)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，放大器(B2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(B2)聯(lián)接，使放大器(B2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(B2)。
電源(14)、電源(18)給電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，放大器(A1)，放大器(A2)提供電力；電源(40)、電源(36)給電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)，放大器(B1)，放大器(B2)提供電力。
這樣對于機器(A)，當位置傳感器(A)的信號Va大于Vb時，比較器(A)把Va-Vb的值傳給放大器(A2)，放大器(A2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(A2)聯(lián)接，使放大器(A2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)做反方向伸入機械(A)的運動，當觸覺探桿(A)伸入機械(A)時位置傳感器(A)輸出的電信號Va減小，從而建立了關于Va的閉壞控制回路，即以Vb為基準的Va的負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)Va對Vb的跟蹤，同理，對于機器(B)建立了關于Vb的閉環(huán)控制回路，即以Va為基準的Vb的負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)Vb對Va的跟蹤，Va、Vb實現(xiàn)同時相互跟蹤。
在此過程中，當位置傳感器(A)的信號Va大于Vb時，說明觸覺探桿(A)伸出機械(A)的量大于觸覺探桿(B)伸入機械(B)的量，而雙方負反饋的結(jié)果是Va減小，Vb增大，即觸覺探桿(A)伸出機械(A)的量減小，觸覺探桿(B)伸入機械(B)的量增大，即觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤。
觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤，此連續(xù)過程即可傳遞速度信息。
當雙方觸覺探桿都有肢體接觸時，即雙方觸覺探桿都受力時，觸覺探桿位置的相互跟蹤出現(xiàn)一偏差，此偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿跟蹤力，通過此跟蹤力即可相互傳遞交流雙方肢體的壓力觸覺信息。
通過調(diào)節(jié)放大器放大倍數(shù)，調(diào)節(jié)在一定跟蹤偏差下，兩觸桿受到的雙方閉環(huán)控制回路變成的跟蹤力的大小。使兩觸桿能依靠微小的跟蹤偏差就可傳遞足夠的壓力，在此情況下，可認為不影響兩桿位置跟蹤效果。
因信道(A)、信道(B)只起傳遞信號幅值的作用，所以它可以是無線信道或有線信道，信號的傳輸過程可以是直接導線傳遞，或經(jīng)過調(diào)制、傳輸、解調(diào)過程，信道傳遞信號的方式是數(shù)字的或模擬的。電、力轉(zhuǎn)換器起電能轉(zhuǎn)換成動力的作用，它可以是除去芯軸連接彈簧的比例電磁鐵或直線電機或壓電晶體。位置傳感器起把位置信號轉(zhuǎn)換成電信號的作用，它可以是電阻式、電容式、電感式、光電式、超聲波式、光柵式或利用霍耳元件的磁電式位置傳感器中的一種或幾種。放大器可以是線性放大器或非線性放大器。
權利要求
1.指尖觸覺傳遞機，其特征是由電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，位置傳感器(A)，機座(A)，信道(A)，比較器(A)，放大器(A1)，放大器(A2)，觸覺探桿(A)，電源(A)組成的機器(A)及由電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)，位置傳感器(B)，機座(B)，信道(B)，比較器(B)，放大器(B1)，放大器(B2)，觸覺探桿(B)，電源(B)組成的機器(B)組成電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)都固定在機座(A)上，電、力轉(zhuǎn)換器的力輸出可動部分與觸覺探桿(A)機械連接，觸覺探桿(A)的一端伸出機械(A)，使電、力轉(zhuǎn)換器(A1)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)做單方向伸出機械(A)的運動，另一電、力轉(zhuǎn)換器(A2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)做反方向伸入機械(A)的運動，并且通入電流越大，電流轉(zhuǎn)換成的推動力越大；電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)都固定在機座(B)上，電、力轉(zhuǎn)換器的力輸出可動部分與觸覺探桿(B)機械連接，觸覺探桿(B)的一端伸出機械(B)，使電、力轉(zhuǎn)換器(B1)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(B)做單方向伸出機械(B)的運動，另一電、力轉(zhuǎn)換器(B2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(B)做反方向伸入機械(B)的運動，并且通入電流越大，電流轉(zhuǎn)換成的推動力越大位置傳感器(A)固定在機座(A)上，并與觸覺探桿(A)機械式或非接觸式聯(lián)結(jié)，使當觸覺探桿(A)伸出機械(A)時位置傳感器(A)輸出的電信號Va增大；位置傳感器(B)固定在機座(B)上，并與觸覺探桿(B)機械式或非接觸式聯(lián)結(jié)，使當觸覺探桿(B)伸入機械(B)時位置傳感器(B)輸出的電信號Vb增大信道(A)把位置傳感器(A)的信號Va傳給比較器(B)，同時信號Va從內(nèi)部電路以等幅值傳給比較器(A)；信道(B)把位置傳感器(B)的信號Vb傳給比較器(A)，同時信號Vb從內(nèi)部電路以等幅值傳給比較器(B)比較器(A)比較Va相對于Vb的大小，當Va大于Vb時，Va-Vb的值傳給放大器(A2)，當Va小于Vb時，Vb-Va的值傳給放大器(A1)；比較器(B)比較Vb相對于Va的大小，當Vb大于Va時，Vb-Va的值傳給放大器(B1)，當Vb小于Va時，Va-Vb的值傳給放大器(B2)放大器(A1)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(A1)聯(lián)接，使放大器(A1)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，放大器(A2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(A2)聯(lián)接，使放大器(A2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(A2)；放大器(B1)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(B1)聯(lián)接，使放大器(B1)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，放大器(B2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(B2)聯(lián)接，使放大器(B2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(B2)電源(A)給電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，放大器(A1)，放大器(A2)提供電力；電源(B)給電、力轉(zhuǎn)換器(B1)，電、力轉(zhuǎn)換器(B2)，放大器(B1)，放大器(B2)提供電力這樣對于機器(A)，當位置傳感器(A)的信號Va大于Vb時，比較器(A)把Va-Vb的值傳給放大器(A2)，放大器(A2)完成對輸入信號的放大，并與電、力轉(zhuǎn)換器(A2)聯(lián)接，使放大器(A2)的輸出電流通過電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)通入電流時，電流轉(zhuǎn)換成的動力推動觸覺探桿(A)做伸入機械(A)的運動，當觸覺探桿(A)伸入機械(A)時位置傳感器(A)輸出的電信號Va減小，從而建立了關于Va的閉環(huán)控制回路，即以Vb為基準的Va的負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)Va對Vb的跟蹤，同理，對于機器(B)建立了關于Vb的閉環(huán)控制回路，即以Va為基準的Vb的負反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)Vb對Va的跟蹤，Va、Vb實現(xiàn)同時相互跟蹤在此過程中，當位置傳感器(A)的信號Va大于Vb時，說明觸覺探桿(A)伸出機械(A)的量大于觸覺探桿(B)伸入機械(B)的量，而雙方負反饋的結(jié)果是Va減小，Vb增大，即觸覺探桿(A)伸出機械(A)的量減小，觸覺探桿(B)伸入機械(B)的量增大，即觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤觸覺探桿位置實現(xiàn)同時相互跟蹤，此連續(xù)過程即可傳遞速度信息當雙方觸覺探桿都有肢體接觸時，即雙方觸覺探桿都受力時，觸覺探桿位置的相互跟蹤出現(xiàn)一偏差，此偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿跟蹤力，通過此跟蹤力即可相互傳遞交流雙方肢體的壓力觸覺信息。
2.如權利要求1所述，信道(A)信道(B)是無線信道或有線信道。
3.如權利要求1所述，電、力轉(zhuǎn)換器是除去芯軸連接彈簧的比例電磁鐵或直線電機或壓電晶體。
4.如權利要求1所述，位置傳感器是電阻式、電容式、電感式、光電式、超聲波式、光柵式或利用霍耳元件的磁電式位置傳感器中的一種或幾種。
5.如權利要求1所述，放大器是線性放大器或非線性放大器。
6.如權利要求2所述，信道傳遞信號的方式是數(shù)字的或模擬的。
7.如權利要求1所述，信道(A)信道(B)傳遞信號的過程可以是直接導線傳遞或經(jīng)過調(diào)制，傳輸，解調(diào)。
全文摘要
指尖觸覺傳遞機，涉及傳遞觸覺的通訊類。由電、力轉(zhuǎn)換器(A1)，電、力轉(zhuǎn)換器(A2)，位置傳感器(A)，機座(A)，信道(A)，比較器(A)，放大器(A1)，放大器(A2)，觸覺探桿(A)，電源(A)組成的機器(A)及由相應器件組成的機器(B)組成。通過機器(A)、機器(B)的內(nèi)部器件組成的閉環(huán)控制回路，實現(xiàn)兩機器內(nèi)觸覺探桿位置的同時相互跟蹤，傳遞位置信息。相互跟蹤的連續(xù)過程即可傳遞速度信息。當出現(xiàn)一相互跟蹤偏差，此偏差由雙方閉環(huán)控制回路變成大小相等的雙方觸覺探桿的跟蹤力，通過此跟蹤力即可相互傳遞交流雙方肢體的壓力觸覺信息。開創(chuàng)性的實現(xiàn)人們觸覺的傳遞。
文檔編號G01D5/12GK1414347SQ0213576
公開日2003年4月30日 申請日期2002年11月5日 優(yōu)先權日2002年11月5日
發(fā)明者李軍 申請人:李軍