[发明专利]一种指尖触觉信息采集装置

说明书

本申请公开了一种指尖触觉信息采集装置，指尖触觉信息采集装置包括信息采集单元和信息分析单元，信息采集单元用于根据指尖形变获取第一电阻抗数据；信息分析单元，用于根据所述第一电抗阻抗数据和训练好的人工智能模型来获取第一力信息和第一指尖形变信息。本申请利用训练好的人工智能模型，利用采集到的与指尖形变相关的第一电阻抗数据获取与触感相关的力信息和指尖形变信息；由于力信息和指尖形变信息与触感关联性较强，能够更加直观形象地反应指尖触感，从而为各个触感利用场景提供更加直观形象的触感信息。本申请可广泛应用于人工智能技术领域内。

技术领域

本申请涉及人工智能技术领域，尤其是一种指尖触觉信息采集装置。

背景技术

指尖的触觉在日常工作生活非常重要，是实现计算机交互、医学触诊、各种接触表面的建模、压力估计、摩擦力估计等多种功能的重要组成部分。在人机交互的过程中，往往受限于设备工作范围，如鼠标、触摸板等用户不能将手放在任意位置操控。又如一些医疗场景，比如，自2008年起成为男性泌尿科发病率最高的前列腺瘤，其早期症状不明显，但仍然可以通过直肠指检来诊断，还有一些其他的需要触摸的电子、机械维修场景，如对被按压物体的刚度进行大致估算。

针对上述多种应用场景，触觉相关技术得到了快速发展。比如MIT的GelSight传感器，是一种触觉成像传感器，能将物体表面的触觉信息转换为3D图像。GelSight传感器能装在机器臂的钳子上，给机器人手臂提供传感器所接触表面的3D图像。GelSight具有多种用途，如可以感知表面结构、估算硬度情况等。GelSight可以用来测量任何物体表面，包括玻璃和金属等反光表面。这款GelSight传感器，主要部分是一块一面贴有金属涂层的透明橡胶。当这个金属面被按压到物品上时，该物品的形状就会被橡胶层记录下来。接下来，由于金属涂层具有很好的光折射率，物品的表面信息就通过光线折射被系统收集，并通过计算机算法还原该物品的三维图像，同时通过按压和测量物体的反弹状况GelSight能估算硬度。Gelsight是对人类触觉的模拟。

比如一些指尖辅助触诊设备，采用了薄膜应变片对压力估算。再比如一种利用阻抗分析的先进手势识别设备。这种手势识别设备通过阻抗分析对手腕截面进行重建。利用了对围绕在手腕部的32个生物电阻抗的测量与分析重建了手腕截面的内部图像，从而对手势进行估算和辨识。

相关技术中，用于表征触感的采集信号类型单一，不能全面准确表示与触感的相关关系。

综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。

发明内容

本申请的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种指尖触觉信息采集装置和诊断训练设备。

为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：

一方面，本申请实施例提供了一种指尖触觉信息采集装置，包括：

信息采集单元，用于根据指尖形变获取第一电阻抗数据；

信息分析单元，用于根据所述第一电抗阻抗数据和训练好的人工智能模型来获取第一力信息和第一指尖形变信息。

本申请实施例所提供的指尖触觉信息采集装置，利用训练好的人工智能模型，利用采集到的与指尖形变相关的第一电阻抗数据获取与触感相关的力信息和指尖形变信息；由于力信息和指尖形变信息与触感关联性较强，能够更加直观形象地反应指尖触感，从而为各个触感利用场景提供更加直观形象的触感信息。

另外，根据本申请上述实施例的一种指尖触觉信息采集装置，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述信息采集单元包括第一电极模块，所述第一电极模块用于与指尖接触，接收激励信号并输出响应信号；所述根据指尖形变获取第一电阻抗数据，包括根据所述所述激励信号和所述响应信号获取所述第一电阻抗数据。