总机电话:010-64522026   编辑部:010-62178764   邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[八九点钟]基于软体触觉交互手套的孤独症儿童陪伴系统

章佳驰/中国人民大学附属中学

2022-03/总第312期

阅读数6

儿童孤独症是由多种因素导致的、具有生物学基础的心理发育性障碍,是带有遗传易感性的个体在特定环境因素作用下发生的疾病。目前,孤独症的治疗主要依靠康复训练,父母和医疗人员需要投入大量的精力陪伴、训练患者,同时,自闭症的训练多数需要伴随终生,传统的人工辅助治疗在时间、空间上存在很大的局限性。

近年来,显示技术的进步使消费类虚拟现实(VR)成为现实,也为使用该技术用于孤独症康复训练成为可能。但现有的大多数商用消费输入设备均不提供用户在真实世界交互时所经历的高保真力和触觉反馈,为了提高虚拟现实治疗环境的真实性,力反馈设备及触觉反馈设备就显得尤为重要。本项目目标是研制出一款基于软体触觉交互手套的孤独症儿童陪伴系统,该系统的主要实现设备包括虚拟现实环境、VR设备及触觉交互手套。


软体触觉交互手套的设计及性能

 设计要求

该手套需要提供力与温度2种反馈方式,应轻便且满足力反馈设备的基本要求,在自由空间下,对人手运动的阻力足够小,在约束空间下可以提供一定的力反馈,能对人手提供不同温度的反馈,最终满足穿戴便捷、能适应不同尺寸的手、与人手不发生干涉等要求。

 手套结构

驱动器采用Polygerinos的纤维丝增强软体驱动器,此驱动器可在一定气压下弯曲产生作用力,最先运用在医疗康复领域,但是医疗康复领域所需的是主动力,而在力反馈设备中需要的是被动力,因此要对原有的安装方式及与手的连接方式进行调整。手套总体设计见图1。

软体驱动器设计 采用较为成熟的纤维增强软体驱动器,在设计过程中,对原有的软体驱动器进行了改进,将其端部截面修改为矩形,以保证软体驱动器固定于手背时足够稳定,提高手套性能。


章佳驰

第19届“明天小小科学家”一等奖

学科:工程学

  章佳驰同学对科学有浓厚的兴趣。生活中,她广泛阅读各类书籍、论文,时刻关注最新学术成果和发展趋势,并敢于提出自己的见解。同时,她还勤于思考,对身边事物蕴藏的科学原理有强烈的好奇心,会主动研究科学技术或寻找方法解决生活中遇到的困难及一些社会问题。此外,她主动积极,乐于奉献,曾组织一系列丰富多彩的学生活动;她兴趣广泛,全面发展,热爱古诗文写作,擅长网球、游泳等,并考取了单簧管业余九级证书。

她坚信机会只留给有所准备的人,因此立志发奋学习,积累丰富的知识和经验,努力成为一名真正的科技工作者。


中国科教工作者协会会员专属文章,

以下平台可使用同一账号密码登录,点击开始同步密码

确认