本發(fā)明屬于診斷/外科/鑒定領(lǐng)域,涉及用于確定或記錄眼球運動的相關(guān)設(shè)備,具體涉及便攜式眼動儀輔助套件及具有其的便攜式眼動儀。
背景技術(shù):
1、眼動儀是一種能夠跟蹤測量眼球位置及眼球運動信息的一種設(shè)備,在視覺系統(tǒng)、心理學(xué)、認知語言學(xué)的研究中有廣泛的應(yīng)用。
2、參見圖15,現(xiàn)有技術(shù)中便攜式眼動儀通常包括如下組件:筆記本電腦4、便攜式主試機(未示出)、眼動儀3、筆記本用支架5和按鍵裝置等響應(yīng)設(shè)備。
3、筆記本電腦作為被試機呈現(xiàn)刺激,主試機用于運行程序及處理各類數(shù)據(jù),便攜式眼動儀用于記錄被試者在處理視覺信息時的眼動軌跡特征,獨立的或者筆記本電腦集成的按鍵、鼠標等外設(shè)裝置作為響應(yīng)裝置,可以獲取被試者對刺激的響應(yīng)或確認,上述硬件結(jié)構(gòu)均數(shù)據(jù)聯(lián)通。
4、參見圖16,一種典型結(jié)構(gòu)的筆記本支架5包括左側(cè)支撐腳51、右側(cè)支撐腳52、支架主體53、支架連接件54和夾緊旋鈕55。
5、支架主體53整體呈矩形長條狀,中部設(shè)置容納支架連接件54的主體連接部分541的空腔534;支架主體53兩側(cè)底部均開設(shè)凹槽531,凹槽531內(nèi)以相同間隔設(shè)置多個定位槽532。
6、左側(cè)支撐腳51包括彼此垂直的豎直段511和左水平段512。左水平段512截面呈六邊形,與凹槽531配合,并設(shè)置供螺釘513穿過的槽口514和容納螺母515的槽516。右側(cè)支撐腳52與左側(cè)支撐腳對稱設(shè)置,但在其水平設(shè)置的右水平段522末端設(shè)置能夠與定位槽532匹配的凸起523,且水平段522與豎直段521連接處具有供夾緊旋鈕55的螺紋桿穿過的通孔。支架連接件54上設(shè)置螺釘孔542,利用螺釘將其與眼動儀3固定。
7、支架連接件54的主體連接部分541左側(cè)與支架主體53通過螺釘543連接,相應(yīng)的在主體連接部分541左側(cè)設(shè)置容納螺釘543的孔。安裝時,主體連接部分541設(shè)置在支架主體53空腔534后,利用螺釘543將支架主體53與主體連接部分541左側(cè)連接起來。夾緊旋鈕55具有旋鈕部551和螺紋桿552,螺紋桿552可穿過右側(cè)支撐腳52及支架主體53上的孔與支架連接件54的主體連接部分541右側(cè)螺紋連接。
8、筆記本支架5在安裝眼動儀3后使左側(cè)支撐腳51和右側(cè)支撐腳52夾持筆記本電腦4的c面,其夾持寬度、眼動儀角度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)方式如下:對于夾持寬度,右側(cè)支撐腳52的凸起523插入支架主體53底部適宜位置處的定位槽532后,鎖緊該側(cè)螺釘513和螺母515,左側(cè)支撐腳51的左水平段512末端無凸起,水平滑動至適宜位置后利用另一螺釘513和螺母515鎖定;對于便攜式眼動儀的角度,在兩側(cè)支撐腳鎖定后,調(diào)整支架連接件54至需求角度,通過擰緊螺釘543及夾緊旋鈕55實現(xiàn)其與支架主體53的鎖定。
9、參見圖17,另一種常見的情況是采用臺式計算機顯示器作為被試機,眼動儀3安裝于三腳支架6。三腳支架6的典型結(jié)構(gòu)示例參照專利文獻cn204692962u。該文獻公開的支架設(shè)置附連元件61連接眼動儀3,設(shè)置可旋轉(zhuǎn)張開/閉合且可調(diào)節(jié)長度的多個支撐腳62及萬向球鉸63、止動裝置64配合實現(xiàn)多種高度、xyz三向旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)及鎖定。
10、參見圖17,輕量級頭部支撐7的應(yīng)用也較為普遍,其可減少被試者頭部的移動,可應(yīng)用于筆記本電腦或臺式計算機顯示器作為被試機等多種場合。
11、常見的輕量級頭部支撐7包括頭部支撐件71、高度調(diào)節(jié)組件72、底座元件73和桌面固定結(jié)構(gòu)74。高度調(diào)節(jié)組件72包括鎖定件721、環(huán)形錐口件723、中空管件725和c形件726。頭部支撐件71下部的桿體711為光軸,可在中空管件725內(nèi)上下滑動,外側(cè)套設(shè)放置于中空管件725頂部的環(huán)形錐口件723和c形件726。鎖定件721主體為中空柱體,上部具有縮口722,下部內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)724,中空管件725上端設(shè)置匹配的外螺紋。底座元件73底部設(shè)置兩根螺紋桿,每根螺紋桿上均設(shè)置手動螺母741與卡爪742。
12、通過手動旋松鎖定件721后調(diào)整頭部支撐件71高度,到位后旋緊鎖定件721,通過環(huán)形錐口件723與縮口722相對的錐形面擠壓c形件726使其收縮,實現(xiàn)桿體711及頭部支撐件71的鎖定,從而實現(xiàn)高度的固定。手動擰緊/放松桌面固定結(jié)構(gòu)74上的手動螺母741,可實現(xiàn)卡爪742與測試桌面的固定/解除。
13、對于上述套件及以往的結(jié)構(gòu)而言,其能夠滿足眼動儀的基本使用需求,但對于眼動儀的應(yīng)用場景,仍存在一些不足,例如:
14、1.眼動儀相對于筆記本屏幕或臺式計算機顯示器應(yīng)水平居中。筆記本支架在適應(yīng)不同筆記本寬度尺寸時,右側(cè)支撐腳52調(diào)整的最小單位為定位槽532的間距,調(diào)整量需測量屏幕整體寬度后確定,同時,調(diào)整需先放松螺釘513和螺母515,使得居中調(diào)整較為不便;此外,該間距調(diào)整會使得夾緊旋鈕55的螺紋桿552的連接放松,進而使眼動儀角度的鎖定失效,需在左右側(cè)支撐腳及居中調(diào)整完成后再次調(diào)整、鎖定便攜式眼動儀角度;
15、2.眼動儀除相對于筆記本電腦或臺式計算機顯示器屏幕水平邊線的俯仰運動外,不存在水平、豎直平面內(nèi)的其他轉(zhuǎn)動需求,筆記本支架的結(jié)構(gòu)可以印證這一點;三角支架作為通用型的支架存在多余的自由度,使得便攜式眼動儀在高度及角度調(diào)整過程中需兼顧水平高低、水平轉(zhuǎn)動角度等的調(diào)整,而這種調(diào)整整體是低效的;
16、3.在使用臺式計算機顯示器時,被試者眼睛水平高度應(yīng)與顯示器上部約四分之一高度平齊。因此,輕量級頭部支撐的高度需測量例如立式顯示器屏幕高度、被試形態(tài)面長(眼睛到下巴長度)等多項尺寸后確定,在其調(diào)整到位后方可進行后續(xù)的眼動儀位置、角度等調(diào)整;
17、4.上述結(jié)構(gòu)中各步驟均為手動調(diào)節(jié),不能聯(lián)動,整體效率不高,在被試類型較多而需要多次調(diào)整時尤為明顯。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出一種便攜式眼動儀輔助套件及具有其的便攜式眼動儀,旨在解決上述技術(shù)問題中的至少一項。
2、本發(fā)明提出一種便攜式眼動儀輔助套件及具有其的便攜式眼動儀,不論是使用臺式計算機顯示器作為被試機,還是筆記本電腦作為被試機,均能快速、準確找到最佳測量位姿。
3、第一方面,一種便攜式眼動儀的輔助套件,包括頭部支撐裝置、便攜式眼動儀支架和控制系統(tǒng),便攜式眼動儀支架用于將眼動儀支撐在被試機前,頭部支撐裝置,其包括:底座,可拆卸安裝于實驗桌面上;頭部支撐組件,頭部支撐組件位于底座上,頭部支撐組件包括與下巴形狀相適應(yīng)的下巴托以及與下巴托連接的滑動柱體;升降控制組件,升降控制組件包括位于底座內(nèi)用于驅(qū)動頭部支撐組件滑動柱體升降的滑動柱體升降電機;以及桌面鎖定組件,桌面鎖定組件包括從底座底部延伸出的鎖定爪導(dǎo)軌以及位于鎖定爪導(dǎo)軌上的鎖定爪,鎖定爪在鎖定爪導(dǎo)軌上移動實現(xiàn)頭部支撐裝置與實驗桌面的鎖定/放松;便攜式眼動儀支架,其包括支架底座組件及由大臂組件、小臂組件和腕部組件構(gòu)成的三關(guān)節(jié)機械臂,支架底座組件、大臂組件、小臂組件和腕部組件依次鉸接,支架底座組件包括驅(qū)動裝置安裝部分、沿豎直平面對稱設(shè)置的支腳以及能夠沿被實機寬度方向自由收縮自適應(yīng)被實機尺寸的右側(cè)活動支腳與左側(cè)活動支腳,右側(cè)活動支腳設(shè)置右支腳齒條,左側(cè)活動支腳設(shè)置左支腳齒條,右支腳齒條與左支腳齒條間設(shè)置與兩者均嚙合的同步齒輪,移動左側(cè)活動支腳與右側(cè)活動支腳中的一者或兩者時,兩者同步開合且移動距離相等,大臂組件、小臂組件和腕部組件的轉(zhuǎn)動軸線互相平行,且均與豎直平面垂直,大臂組件、小臂組件和腕部組件均僅具有繞其各自轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)的自由度,且均具有驅(qū)動裝置;以及控制系統(tǒng),其被配置為計算下巴托的目標高度和大臂組件、小臂組件和腕部組件的目標角度,將下巴托調(diào)整到目標高度,將大臂組件、小臂組件和腕部組件調(diào)整到目標角度。
4、在一些示例中,由設(shè)置在底座內(nèi)的鎖定爪升降電機驅(qū)動鎖定爪在鎖定爪導(dǎo)軌上的移動,兩個鎖定爪導(dǎo)軌關(guān)于頭部支撐裝置的中心對稱面對稱設(shè)置,鎖定爪上設(shè)置螺母座安裝孔以及兩個與鎖定爪導(dǎo)軌滑動配合的導(dǎo)向通孔,螺母座安裝孔安裝連接鎖定爪升降電機的螺母座,所述控制系統(tǒng)控制鎖定爪升降電機實現(xiàn)鎖定爪與實驗桌面的鎖定/放松。
5、在一些示例中,底座包括中空管體,中空管體能夠容納與下巴托下側(cè)連接的滑動柱體,滑動柱體外圓周面沿軸線方向具有導(dǎo)向凹槽,中空管體在靠近被試者一側(cè)的圓柱面上部徑向開設(shè)導(dǎo)向鎖定螺紋孔,導(dǎo)向鎖定件與導(dǎo)向鎖定螺紋孔螺紋連接,導(dǎo)向鎖定件旋入導(dǎo)向鎖定螺紋孔后末端插入滑動柱體的導(dǎo)向凹槽。
6、在一些示例中,中空管體靠近被試機一側(cè)的外圓周面上設(shè)置有圖像識別裝置,所述控制系統(tǒng)基于圖像識別裝置采集的圖像計算以下一種或多種信息的組合:頭部支撐裝置與便攜式眼動儀支架的前后方向距離、頭部支撐裝置與被試機的屏幕的前后方向距離、屏幕的高度和屏幕下側(cè)底邊距離桌面的高度。
7、在一些示例中,右側(cè)活動支腳與左側(cè)活動支腳均設(shè)置定位凸片,用于在使用筆記本電腦作為被試機時卡緊筆記本電腦邊緣,并可在不使用筆記本電腦作為被試機時進入收納狀態(tài)。
8、在一些示例中,右側(cè)活動支腳的右支腳水平段以及左側(cè)活動支腳的左支腳水平段分別具有向被試機的屏幕背面方向延伸的卡爪,在采用臺式計算機顯示器作為被試機時所述卡爪夾持顯示器的底座。
9、在一些示例中,驅(qū)動裝置安裝部分呈u形,其兩豎直側(cè)壁對稱設(shè)置大臂支撐軸承,大臂組件包括大臂驅(qū)動裝置以及分體設(shè)置的大臂左桿件、大臂右桿件與大臂定形件;大臂左桿件、大臂右桿件與大臂定形件連接構(gòu)成h形結(jié)構(gòu),大臂左桿件上裝有大臂左法蘭,大臂右桿件上裝有大臂右法蘭,大臂左法蘭與大臂右法蘭分別與安裝于驅(qū)動裝置安裝部分兩豎直側(cè)壁上的大臂支撐軸承內(nèi)圈配合,支撐所述h形結(jié)構(gòu)繞支架底座組件轉(zhuǎn)動,大臂驅(qū)動裝置固定于驅(qū)動裝置安裝部分其中一個豎直側(cè)壁上,驅(qū)動所述h形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動。
10、在一些示例中,小臂組件由小臂驅(qū)動裝置驅(qū)動饒鉸接軸線轉(zhuǎn)動,腕部組件由布置在小臂組件上的腕部驅(qū)動電機經(jīng)過傳動鏈驅(qū)動做俯仰運動。
11、在一些示例中,布置在小臂組件上的腕部驅(qū)動電機經(jīng)過傳動鏈驅(qū)動腕部組件做俯仰運動。
12、第二方面,一種便攜式眼動儀,包括眼動儀及所述的輔助套件。
13、由此,本發(fā)明可以取得以下有益效果:
14、1.便攜式眼動儀支架的居中調(diào)整簡單:左右側(cè)活動支腳移動距離相同,可實現(xiàn)相向/反向運動的同步;左右支腳卡爪的設(shè)置使在使用臺式計算機顯示器作為被試機時同樣能夠取得對中的便捷性;
15、2.便攜式眼動儀支架不存在多余的轉(zhuǎn)動自由度,且居中調(diào)整與眼動儀的高度、俯仰角度調(diào)整獨立,整體調(diào)節(jié)效率高;
16、3.便攜式眼動儀支架實現(xiàn)了被試機采用筆記本電腦和臺式計算機顯示器兩種模式下不同支架的整合,減少了使用者攜帶部件數(shù)量,降低了組裝難度;
17、4.頭部支撐裝置和便攜式眼動儀支架通過控制系統(tǒng)產(chǎn)生關(guān)聯(lián),可自動或通過使用者手動調(diào)整姿態(tài),在多次調(diào)整時效率高,便利性強。