[实用新型]温度复现装置的穿戴式结构及穿戴式温度复现装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及触觉再现技术，尤其是一种温度复现装置的穿戴式结构及穿戴式温度复现装置。

背景技术

目前，温度触觉这一领域的人机交互技术研究尚少，温度触觉再现的装置也有限。温度触觉作为触觉的一种在人的整个感知系统中发挥着重要作用，人手触摸不同热属性的物体时有着不同的温度感觉，据此人可以判断出物体的热属性。到目前为止，国内外对触觉的研究都集中于力触觉，而温度触觉作为力触觉的主要辅助手段，在触觉建立过程中发挥了重要的作用。在虚拟现实技术中加入温度触觉可以增强人的临场感和沉浸感。温度触觉再现技术是一项新兴的研究方向，所涉及的学科众多，跨越的学科有电路电子、机械、材料学等多个方面。温度触觉再现技术的深入研究，将会进一步加强其在医学、军事、机器人仿真、工业制造、教育及其娱乐各领域的广泛应用。

国内外在温度触觉感知与再现装置方面，大多数是基于单热源的温度触觉再现装置，基于多热源的装置其复现单元大多为位置固定不可调，而且可穿戴的大多为指戴式装置。这样的话人体感知部位就局限在手指端，无法利用人体其他部位进行温度触觉的感知，对人体皮肤温度觉特性的研究产生了限制。

有人采用电加热丝加热，并用一块较大的半导体制冷器给所有的复现单元进行整体降温，当部分复现单元需要降温时，其余复现单元的电加热丝则要加大加热力度以维持其温度，比较耗能；另外，采用半导体制冷器进行整体降温的方案降温效率不高，造成部分能量浪费，且降温速率较低，这就导致了该装置只能实现恒定温度的复现，而难以实现温度波形的复现。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型要提供一种温度复现装置的穿戴式结构，用以克服现有技术的复现单元的位置不可调节和安装位置局限性较大的缺点。本实用新型进一步提供了穿戴式温度复现装置。

技术方案：一种温度复现装置的穿戴式结构，包括支架组件以及沿所述支架组件滑

动的温度复现单元；所述支架组件包括横梁、设置在所述横梁两端的支撑架、固定在所述横梁表面的卡槽以及与支撑架配合的绑带；所述温度复现单元包括半导体制冷器、设置在所述半导体制冷器内部容置空间里的温度传感器、与半导体制冷器一个表面贴合的散热器，以及与所述散热器固定连接的弹簧片；弹簧片的另一端与所述卡槽固定连接。   

本实用新型进一步提供了一种穿戴式温度复现装置，包括穿戴式结构和温度控制系统，所述穿戴式结构包括支架组件以及沿所述支架组件滑动的温度复现单元；所述支架组件包括横梁、设置在所述横梁两端的支撑架、固定在所述横梁表面的卡槽以及与支撑架配合的绑带；所述温度复现单元包括半导体制冷器、设置在所述半导体制冷器内部容置空间里的温度传感器、与半导体制冷器一个表面贴合的散热器，以及与所述散热器固定连接的弹簧片；弹簧片的另一端与所述卡槽固定连接；

所述温度控制系统包括ARM处理器以及与所述ARM处理器连接的电源模块、触

摸屏、通信模块、温度采集模块、调压换向模块和控制采集接口；

所述温度采集模块用于采集温度传感器的当前温度信息，温度控制系统根据当前温度信息判断需要升高温度还是降低温度，并向所述调压换向模块发出控制信号，控制半导体制冷器的工作状态。

有益效果：本实用新型可以方便地安装在动物体的四肢上，且温度复现单元的位置可调，能够实现恒定温度的复现和温度波形的复现，而且耗能低。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的可穿戴装置的示意图；

图3a和图3b是本实用新型的温度复现单元的示意图；

图4a至图4c本实用新型散热器的示意图，图4d至图4e是本实用新型半导体制冷器的示意图，图4f是本实用新型弹簧片的示意图；

图5a至图5f是本实用新型可穿戴装置分解示意图；

图6a至图6d是本实用新型的温度复现单元、支架及配合关系示意图。

具体实施方式