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Wearable system for interaction with remote environments through gestural information and tactile sensations (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)CM Patents

Índice de la ficha

Updated at
24/07/2026
Numero publicacion
ES.1162933.U
Fecha publicacion
17/08/2016
Numero solicitud
ES20150031083U
Fecha presentacion
20/09/2013

En detalle

Resumen

Wearable system for interaction of a human user (3) with one or more machines or people located in remote environments characterized because it comprises the following elements: To. A haptic suit (4) for the capture of gestural information and the body movement of a human user (3) which in turn comprises: I. A plurality of inertial measurement units (25) that calculate the spatial orientation of the body segments of the human user (3) with respect to a global reference system, Ii. One or more vibrators (30) or vibrator arrays (79) that provide tactile sensations to the user (3). B. One to two haptic data gloves (5) for capturing the movement of the hands of the human user (3) which in turn comprises: I. An inertial measurement unit (25) that measures the spatial orientation of the dorsal region of the hand relative to the forearm compared to a local reference system, Ii. Articulated resistive goniometers (54, 55 and 56) that measure the position of each finger from the movement of the phalanges, Iii. One or more force sensors (62) that detect the contact of the fingertips with surfaces or objects, Iv. One or more vibrators (76), located in the distal phalanges of the hand that provide tactile sensations to the human user (3). C. A computer (6) that includes: I. Means of reception of signals emitted by the haptic suit (4) and by the haptic gloves (5), Ii. Means for controlling the vibrators of the suit (30) and (79) and of the vibrators of the gloves (76) that provide the user with haptic information that comes from the remote system (2), Iii. Processing means for locating the segments and hands of the user's body with respect to a global reference system and means for comparing and deciphering by means of a biomechanical model the movements of the user (3) with those existing in a database (15) ) of signs and gestures, Iv. Display means (7) that provide the user with visual information that comes from the remote system (2), V. Communication means (8) that exchange information by electrical signals with one or more remote systems (2). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Reivindicaciones

1. REIVINDICACIONES 2. 1. Sistema vestible para interacción de un usuario humano (3) con una o más máquinas o personas ubicadas en entornos remotos caracterizado porque comprende los siguientes elementos: 5 a. Un traje háptico (4) para la captura de información gestual y el movimiento corporal de un usuario humano (3) que comprende a su vez de: i. una pluralidad de unidades de medición inercial (25) que calculan la orientación espacial de los segmentos del cuerpo del usuario humano (3) respecto a un sistema de referencia global, 10 ii. uno o más vibradores (30) o arreglos de vibradores (79) que proporcionan sensaciones táctiles al usuario (3) b. Uno a dos guantes hápticos de datos (5) para la captura del movimiento de las manos del usuario humano (3) que comprende a su vez de: i. una unidad de medición inercial (25) que mide la orientación espacial 15 de la región dorsal de la mano respecto del antebrazo en comparación con un sistema de referencia local, ii. goniómetros resistivos articulados (54, 55 y 56) que miden la posición de cada dedo a partir del movimiento de las falanges, iii. uno o más sensores de fuerza (62) que detectan el contacto de las 20 yemas de los dedos con superficies u objetos, iv. uno o más vibradores (76), situados en las falanges distales de la mano que proporcionan sensaciones táctiles al usuario humano (3) c. Un ordenador (6) que incluye: i. medios de recepción de señales emitidas por el traje háptico (4) y por 25 los guantes hápticos (5), ii. medios de control de los vibradores del traje (30) y (79) y de los vibradores de los guantes (76) que proporcionan al usuario información háptica que proviene del sistema remoto (2), iii. medios de procesamiento para la localización de los segmentos y 30 manos del cuerpo del usuario con respecto a un sistema de referencia global y medios para comparar y descifrar mediante un modelo biomecánico los movimientos del usuario (3) con los existentes en una base de datos (15) de signos y gestos, iv. medios de visualización (7) que proporcionan al usuario información 35 visual que proviene del sistema remoto (2), v. medios de comunicación (8) que intercambian información mediante señales eléctricas con uno o más sistemas remotos (2). 3. 2. Sistema vestible según reivindicación 1 caracterizado porque el traje háptico de captura de movimiento (4) está formado por componentes modulares adaptados a una o 5 más extremidades y cuerpo del usuario (3). 4. 3. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 2 caracterizado porque las unidades de medición inercial (25) se fijan al cuerpo del usuario (3) mediante bases de sujeción universales adaptadas a las extremidades (26), al calzado (31), a los guantes (32) y al 10 pecho (35). 5. 4. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la base de sujeción de las extremidades (26) comprende de dos ranuras (28) para fijar el conjunto (21) con una cinta que rodea un segmento de las extremidades de usuario (3). 15 6. 5. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque la base de sujeción del calzado (31) comprende de seis agujeros (32) para fijar el conjunto (22) al calzado del usuario (3). 7. 20 8. 6. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque la base de sujeción de los guantes (33) comprende de cuatro anclajes (34) para fijar el conjunto (23) a la región dorsal del guante háptico de datos (5). 9. 7. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la base de sujeción 25 del pecho (35) comprende de seis ranuras (36) distribuidas de forma circular para fijar el conjunto (24) mediante una o varias cintas a la región pectoral del usurario (3). 10. 8. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque las unidades de medición inercial (25) comprenden los siguientes elementos: 30 a. Una carcasa (40) que aloja componentes electrónicos y mecánicos b. Una tarjeta (44) que comprende a su vez un magnetómetro, un giróscopo y un acelerómetro e integra un procesador que fusiona sus lecturas y las convierte en matrices o vectores representativos de la orientación espacial de la unidad de medición inercial (25) respecto a un sistema de referencia global 35 asociado a la dirección del campo magnético de la tierra y la dirección de la fuerza de gravedad c. Un diodo emisor de luz (43) para indicar el encendido de la unidad de medición inercial (25) d. Un diodo emisor de luz (42) para indicar la existencia de errores de funcionamiento de la unidad de medición inercial (25) e. Un diodo emisor de luz (41) para indicar la conexión de la unidad de medición 5 inercial (25) con el ordenador (6) f. Una tarjeta auxiliar (46) que conecta la tarjeta (44) con el ordenador (6) y otras unidades de medición inercial (25) mediante tres conectores mecánicos (37) y (38) y que suministra potencia eléctrica a un motor vibrador (50). 11. 10 12. 9. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 8 caracterizado porque las unidades de medición inercial (25) comprenden de un vibrador (30) o arreglo de vibradores (79) que proporcionan sensaciones táctiles al usuario (3). 13. 10. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque los arreglos de 15 vibradores (79) comprenden de una pluralidad de vibradores (30) que proporcionan sensaciones táctiles al usuario (3). 14. 11. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque los guantes hápticos de datos (5) pueden utilizarse en una o ambas manos del usuario y cada 20 guante puede estar equipado para uno o más dedos de la mano en función de la aplicación. 15. 12. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 11 caracterizado porque los goniómetros resistivos articulados (54) para medir la abducción del dedo pulgar (57), los goniómetros 25 resistivos articulados (55) para medir la flexión de los dedos índice (58), medio (59), anular (60) y meñique (61), los goniómetros resistivos articulados (56) para medir la abducción de los dedos índice (58) y medio (59) de los guantes hápticos (5) se fijan a unas bases de sujeción (63, 64 y 65), ubicadas en la región dorsal del guante (66). 16. 30 17. 13. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque los goniómetros resistivos articulados (54) para medir la abducción del dedo pulgar (57) comprende los siguientes elementos: a. Un sensor resistivo flexible (67) que mide el movimiento de abducción del dedo pulgar (57) 35 b. Dos bases de sujeción (65) que fijan el sensor (67) a la región dorsal del guante háptico (5) entre el metacarpo del dedo pulgar y el metacarpo del dedo índice. 18. 14. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 13 caracterizado porque los goniómetros resistivos articulados (55) para medir la flexión de los dedos índice (58), medio (59), 5 anular (60) y meñique (61) comprende los siguientes elementos: a. Dos sensores resistivos flexibles (67) que miden el movimiento de flexión del dedo b. Un grupo de elementos (68) para la sujeción sobre el metacarpo del dedo de la mano del usuario (3) de un sensor resistivo flexible (67) que desliza 10 libremente a través del grupo (69) c. Un grupo de elementos (69) para la sujeción sobre la falange proximal de otro sensor resistivo flexible (67) que desliza libremente a través de una pieza guía (74) d. Un grupo de elementos (70) que posee un vibrador (76) generador de 15 sensaciones táctiles sobre la falange media de la mano del usuario (3). 19. 15. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 14 caracterizado porque los goniómetros resistivos articulados (56) para medir la abducción de los dedos índice (58) y medio (59) comprende los siguientes elementos: 20 a. Un sensor resistivo flexible (67) que mide el movimiento de abducción del dedo índice (58) y dedo medio (59) b. Dos bases de sujeción (75) que fijan el sensor (67) a la región dorsal del guante háptico (5) sobre la falange proximal del dedo índice y la falange proximal del dedo medio. 25

Etiquetas

Inventores
Poletti Ruiz Gabriel Armando(50%)Saltaren Pazmino Roque Jacinto(30%)Ejarque Rinaldini Gonzalo Emmanuel(10%)Aracil Santonja Rafael(10%)
Solicitantes
Universidad Politécnica de Madrid
Clasificacion ipc
A61B 5/ 103 A IA61B 5/ 11 A I
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