一種多功能伸縮式張力傳感裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及拉力、位移及動作傳感測量技術領域，具體涉及一種多功能伸縮式張力傳感裝置。
【背景技術】
[0002]針對人體全身和局部肢體的運動捕捉是目前人機交互領域的研究重點。目前，應用于人體動作捕捉或人機交互動作感應測量的常見設備主要包括九軸電子傳感器、外骨骼和光學捕捉設備。九軸電子傳感器的測量誤差較大，穿戴不方便;外骨骼同樣存在穿戴困難的問題，并且外骨骼的體積較大，對人體活動會造成一定限制;光學捕捉設備需要借助在被捕捉物體周圍設置的光學傳感器才能完成工作，使用不方便。此外，以上動作捕捉設備的造價均較高，不利于短期內大范圍推廣。
【實用新型內容】
[0003]針對現(xiàn)有的人體動作捕捉或人機交互動作感應測量設備存在的體積較大、穿戴困難和成本較高等問題，本實用新型提供了一種多功能伸縮式張力傳感裝置。
[0004]本實用新型的技術方案為:
[0005]—種多功能伸縮式張力傳感裝置，包括盒體、設置在盒體上的電位片、沿電位片滑動的導電接觸片、與導電接觸片相連并相對導線被拉伸方向反向帶動導電接觸片滑動的彈簧以及與導電接觸片相連的導線。彈簧不與導電接觸片相連的一端固定設置在盒體上。導線外接數據采集器。
[0006]具體的，導電接觸片與電位片之間始終存在接觸點。
[0007]具體的，導電接觸片與導線相連處設置有導電固定連接端子。
[0008]具體的，導電接觸片與彈簧相連處設置有絕緣固定連接端子。
[0009]具體的，電位片上與導電接觸片相接觸的一側分布連續(xù)的導電電阻。當導電接觸片沿電位片滑動時，可由導電電阻上兩個接觸點位置距離的變化測量出相對應的電信號，該電信號經導線外傳至數據采集器。
[0010]具體的，當兩個電位片對向平行設置或只有一個電位片時，導電接觸片的數量為兩個，兩個導電接觸片分別設置在電位片的兩端。
[0011]具體的，當兩個電位片對向交叉設置時，導電接觸片的數量為四個，兩個導電接觸片為一組，分別設置在每個電位片的兩端。
[0012]本實用新型的有益效果:本實用新型的張力傳感裝置外形小巧，可根據實際的傳感測量需要設計量程(通過更改電位片的長度，電阻值和/或彈簧的技術參數可實現(xiàn)量程設計)，反應靈敏，測量準確度高，能夠織入衣物或植入運動護具或彈性物體中，避免了使用者頻繁穿戴的不便。本實用新型的張力傳感裝置制作成本較低，適宜大批量規(guī)?；a。本實用新型的張力傳感裝置可用于人體全身或局部肢體運動的動作捕捉傳感器，也可用于人體全身或局部肢體與器具之間的交互運動的傳感與測量，也適用于多個存在相對運動關系的物體之間的運動傳感與測量，特別適用于拉扯、摩擦、碰撞以及膨脹收縮等動作模型。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的第一種結構的剖視示意圖。
[0014]圖2為本實用新型的第二種結構的前視剖視示意圖。
[0015]圖3為本實用新型的第二種結構的左視或右視剖視示意圖。
[0016]圖4為實施例1中人體肘/膝關節(jié)動作捕捉示意圖。
[0017]圖5為實施例1中人體手部動作捕捉示意圖。
[0018]圖6為實施例1中人體頸部動作捕捉示意圖。
[0019]圖7為實施例1中人體肩關節(jié)動作捕捉示意圖。
[0020]圖8為實施例2中彈性物體中張力傳感裝置安裝示意圖。
[0021]其中，卜盒體，2-電位片，3-導電接觸片，4-彈簧，5-導線，6-導電固定連接端子，7-絕緣固定連接端子，8-滑動組件，9-導線端頭固定點，10-彈性物體。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0023]實施例1
[0024]實施例1的張力傳感裝置包括盒體1、設置在盒體I上的電位片2、沿電位片2滑動的導電接觸片3、與導電接觸片3通過絕緣固定連接端子7相連并相對導線被拉伸方向反向帶動導電接觸片3滑動的彈簧4以及與導電接觸片3通過導電固定連接端子6相連的導線5，導線5外接數據采集器。彈簧4不與導電接觸片3相連的一端固定設置在盒體I上。
[0025]導電接觸片3、彈簧4、導線5、導電固定連接端子6和絕緣固定連接端子7共同組成本實用新型張力傳感裝置中的滑動組件8。
[0026]對于電位片2的設置方法包括兩種方案:1.在盒體I的頂部或底部設置一個電位片2，或在盒體I的頂部和底部相對應的位置上平行設置兩個電位片2，同時在電位片2的兩端各設置I組互呈反方向的滑動組件8，如圖1所示；2.在盒體I的頂部和底部交叉設置兩個電位片2，同時在每個電位片2的兩端各設置I組互呈反方向的滑動組件8，如圖2?3所示。
[0027]當本實用新型每個電位片2安置方向上的兩端導線5被外力作用互為反方向拉伸時，牽動盒體I內部的兩個導電接觸片3沿電位片2互為反方向滑動，此時信號電流經傳入端導線5流入導電接觸片3，并經由電位片2流至另一端的導電接觸片3，并經傳出端導線5流出至數據采集器。通過由電位片與兩側導電接觸片的接觸點產生的電阻變化，可采集出施加于兩端導線的牽引力數值與變化量，從而進一步實施特定的業(yè)務流程。彈簧4可在施加于兩端導線的牽引力衰減的情況下，驅動導電接觸片回彈至初始位置。利用實施例1的張力傳感裝置可進行人體動作捕捉，如圖4?7所示。
[0028]實施例2
[0029]實施例2將本實用新型的張力傳感裝置與經過人體工程學特殊設計的衣物相結合，妥善于衣物的表面正確位置安置本實用新型或將本實用新型織入所述衣物，使得當人體運動時，衣物局部被肢體牽引拉伸，并在被拉伸的過程中產生張力變化與狀態(tài)信號，被本實用新型采集并傳輸至外接數據采集器，進行進一步的張力樣本分析與數據挖掘，從而獲得穿戴者獨有的運動數據與包括胖瘦在內的各種身體狀態(tài)數據，完成全身或肢體動作捕捉與數據采集的業(yè)務流程。
[0030]實施例3
[0031]實施例3將本實用新型設置在彈性物體的表面或植入彈性物體內部，如圖8所示。當人體肢體施加外力牽引或壓迫彈性物體產生形變時，通過本實用新型采集肢體與彈性物體之間的相對運動事件信號如碰撞，膨脹與擠壓，拉扯等，并將此信號經由本實用新型采集并傳輸至外接數據采集器，可分析出此相對運動事件的強度，速度與狀態(tài)信息，完成使用者與彈性物體之間的交互業(yè)務流程。
[0032]以上所述實施方式僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，而并非本實用新型可行實施的窮舉。對于本領域一般技術人員而言，在不背離本實用新型原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而易見的改動，都應當被認為包含在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種多功能伸縮式張力傳感裝置，其特征在于其包括盒體、設置在盒體上的電位片、沿所述電位片滑動的導電接觸片、與導電接觸片相連并帶動所述導電接觸片滑動的彈簧以及與所述導電接觸片相連的導線;所述導電接觸片在彈簧的帶動下沿相對導線被拉伸方向的反向滑動;所述導電接觸片與所述電位片之間始終存在接觸點；所述彈簧不與導電接觸片相連的一端固定設置在盒體上;所述導線外接數據采集器。2.根據權利要求1所述的一種多功能伸縮式張力傳感裝置，其特征在于所述導電接觸片與導線相連處設置有導電固定連接端子。3.根據權利要求1所述的一種多功能伸縮式張力傳感裝置，其特征在于所述電位片上與所述導電接觸片相接觸的一側分布連續(xù)的導電電阻。4.根據權利要求1所述的一種多功能伸縮式張力傳感裝置，其特征在于所述彈簧與導電接觸片相連處設置有絕緣固定連接端子。5.根據權利要求1-4所述的任意一種多功能伸縮式張力傳感裝置，其特征在于所述盒體上設置有兩個對向平行設置的電位片。6.根據權利要求1-4所述的任意一種多功能伸縮式張力傳感裝置，其特征在于所述盒體上設置有兩個對向交叉設置的電位片。7.根據權利要求1-4所述的任意一種多功能伸縮式張力傳感裝置，其特征在于所述盒體上設置有一個電位片。
【專利摘要】本實用新型涉及拉力、位移及動作傳感測量技術領域，具體涉及一種多功能伸縮式張力傳感裝置。針對現(xiàn)有的人體動作捕捉或人機交互動作感應測量設備存在的體積較大、穿戴困難和成本較高等問題，本實用新型提供了一種多功能伸縮式張力傳感裝置。本實用新型包括盒體、設置在盒體上的電位片、沿電位片滑動的導電接觸片、與導電接觸片相連并相對導線被拉伸方向反向帶動導電接觸片滑動的彈簧以及與導電接觸片相連的導線；導電接觸片與電位片之間始終存在接觸點；彈簧不與導電接觸片相連的一端固定設置在盒體上；導線外接數據采集器。
【IPC分類】A61B5/11
【公開號】CN205251545
【申請?zhí)枴緾N201521017531
【發(fā)明人】賈岳杭
【申請人】賈岳杭
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月10日