[发明专利]基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统

权利要求书

1.一种基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，包含：

超声波换能器阵列，所述超声波换能器阵列包含若干所述超声波换能器，用于向空中特定区域发射超声波；

主控模块，所述主控模块的输入端接收所述空中特定区域的坐标参数，根据所述坐标参数计算并输出所述超声波换能器阵列的各个通道的控制信号，所述控制信号包含相位周期、同步时钟和调制信号；

驱动模块，所述驱动模块的输入端与所述主控模块的输出端相连，所述驱动模块的输出端与所述超声波换能器阵列相连，用于计算和放大所述超声波换能器阵列的各通道的控制信号。

2.如权利要求1所述基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，所述主控模块包含串联的：UART串口、数字信号处理器和第一现场可编程门阵列；

所述UART串口接收所述空中特定区域的坐标参数并输入所述数字信号处理器；

所述数字信号处理器将所述空中特定区域的坐标参数换算为所述相位周期并输出至所述第一现场可编程门阵列；

所述第一现场可编程门阵列生成所述同步时钟和所述调制信号，并将所述控制信号输出至所述驱动模块。

3.如权利要求1所述基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，所述驱动模块包含串联的：第二现场可编程门阵列和放大电路；

所述第二现场可编程门阵列的输入端与所述主控模块的输出端相连，所述第二现场可编程门阵列的输出端与所述放大电路的输入端相连，用于对所述调制信号延时，并输出到所述放大电路；

所述放大电路的输出端与所述超声波换能器阵列相连。

4.如权利要求3所述基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，所述放大电路包含：若干运算放大器电路，每个所述运算放大器电路分别对应输出若干所述超声波换能器的控制信号。

5.如权利要求4所述基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，所述运算放大器电路为双相放大电路，所述每个运算放大器输出两个所述超声波换能器的控制信号。

6.如权利要求5所述基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，所述运算放大器电路包含：

一运算放大器，所述运算放大器为双路运算放大器；

一对隔直电容，所述一对隔直电容分别对应连接在所述双相运算放大器的双相的输入端与所述主控模块的输入端之间。

7.如权利要求1所述基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，所述超声波换能器阵列的若干所述超声波换能器为平面矩阵阵列。

8.如权利要求1所述基于超声波相控阵技术的非接触式触觉反馈系统，其特征在于，所述超声波换能器的超声波发射头的内部为压电陶瓷片结构。