[实用新型]一种力反馈全身动作捕捉器

权利要求书

1.一种力反馈全身动作捕捉器，其特征在于，包括身体控制系统、上肢控制系统和下肢控制系统三个部分；其中：

所述身体控制系统为人体身体固定装置，包括背部脊椎支撑件（1）、腰部支撑件（2）、肩部挂接件（3）和胸部固定件（4）；

所述背部脊椎支撑件（1）包括横向设置的用于支撑在人体后背的背板（5）和竖向设置的用于支撑在人体脊椎的脊椎模拟板（6）；

所述腰部支撑件（2）有两块，设置于脊椎模拟板（6）底端左右两侧，能抵住后腰两侧；

所述肩部挂接件（3）为可弯曲件，有两个；两个肩部挂接件（3）的一端分别设置在背板（5）左右两端，能从人体后背向前挂附在人体肩部，另一端贴附到人体前胸处；

所述胸部固定件（4）同肩部挂接件（3）连接，通过环绕绑定在人体胸部，从而将肩部挂接件（3）固定在人体肩部；

所述上肢控制系统为人体上肢动作捕捉装置，包括两个上臂杆（9）、两个小臂杆（10）和两个手部控制器（11）；上臂杆（9）和小臂杆（10）均为直杆；

所述上臂杆（9）的一端同肩部挂接件（3）转动连接，上臂杆（9）的另一端同小臂杆（10）的一端转动连接，小臂杆（10）的另一端同手部控制器（11）转动连接；转动连接处均设有角度和力度传感器；手部控制器（11）由人体手部握持，接受手部动作信号；

所述下肢控制系统为人体下肢动作捕捉装置，包括一个臀部支撑件（21）、两个大腿连杆（22）、两个小腿连杆（23）和两个同人体脚掌绑定的脚掌支撑座（24）；

所述臀部支撑件（21）设置于人体臀部后，其左右两侧分别同大腿连杆（22）一端转动连接，大腿连杆（22）另一端同小腿连杆（23）一端转动连接，小腿连杆（23）另一端同脚掌支撑座（24）转动连接；转动连接处均设有角度和力度传感器。

2.如权利要求1所述的力反馈全身动作捕捉器，其特征在于，所述肩部挂接件（3）和背板（5）通过可调节长度的可伸缩件（7）连接。

3.如权利要求2所述的力反馈全身动作捕捉器，其特征在于，所述可伸缩件（7）为若干个连接片（8）以Z字形首尾转动连接。

4.如权利要求1所述的力反馈全身动作捕捉器，其特征在于，所述胸部固定件（4）有两个，分别设置在两个肩部挂接件（3）的另一端；两个胸部固定件（4）上分别设有绑带A和绑带B；其中，两个绑带A在胸前可拆卸式连接；两个绑带B分别通过人体左右腋下，分别同两个肩部挂接件（3）的一端可拆卸式连接。

5.如权利要求1所述的力反馈全身动作捕捉器，其特征在于，所述上臂杆（9）通过转接器（12）同肩部挂接件（3）转动连接；

所述转接器（12）为L型连接件，其一端同肩部挂接件（3）连接，控制上肢控制系统能跟随人体手臂在身体两侧左/右抬举；其另一端同上臂杆（9）连接，控制上肢控制系统能跟随人体手臂在人体两侧向前后抬举。

6.如权利要求1所述的力反馈全身动作捕捉器，其特征在于，所述上臂杆（9）分为上、下两段；上臂杆上段（25）和上臂杆下段（26）转动连接，转轴方向为上臂杆（9）的杆长方向；有此控制小臂杆（10）能以上臂杆（9）为转轴转动。

7.如权利要求6所述的力反馈全身动作捕捉器，其特征在于，所述上臂杆上段（25）同上臂杆下段（26）的对接面上设有轴孔（27），轴孔（27）为两端直径大、中段直径小的组合圆柱形孔，即剖面为“工”字形；上臂杆下段（26）的对接面上设有插入轴孔（27）中段圆柱形孔的转轴（28），转轴（28）上设有角度传感器，转轴（28）上下分别固定设置两个直径大于转轴（28）直径的同轴的轴承（29），轴承（29）嵌套在轴孔（27）两端圆柱形孔中；由此上臂杆下段（26）同上臂杆上段（25）连接且能转动。