Sistema vestible para interacción con entornos remotos mediante información gestual y sensaciones táctiles.

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:



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,

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 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 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 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 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 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).

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 más extremidades y cuerpo del usuario (3).

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 pecho (35).

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).

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).

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).

7. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la base de sujeción 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).

8. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque las unidades de medición inercial (25) comprenden los siguientes elementos:

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 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 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).

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).

10. Sistema vestible según reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque los arreglos de vibradores (79) comprenden de una pluralidad de vibradores (30) que proporcionan sensaciones táctiles al usuario (3).

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 guante puede estar equipado para uno o más dedos de la mano en función de la aplicación.

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 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).

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)

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.

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), 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 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 sensaciones táctiles sobre la falange media de la mano del usuario (3).

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:

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.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201531083.

Solicitante: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: ARACIL SANTONJA, RAFAEL, SALTAREN PAZMIÑO,Roque Jacinto, EJARQUE RINALDINI,Gonzalo Emmanuel, POLETTI RUIZ,Gabriel Armando.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B5/103 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › A61B 5/00 Medidas encaminadas a establecer un diagnóstico (diagnóstico por medio de radiaciones A61B 6/00; diagnóstico por ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/00 ); Identificación de individuos. › Dispositivos de medida para evaluar la forma, la configuración, el tamaño o el movimiento del cuerpo o de sus partes, con fines de diagnóstico (A61B 5/08   tiene prioridad; instrumentos de medida especialmente concebidos para la técnica dental A61C 19/04).
  • A61B5/11 A61B 5/00 […] › Medida del movimiento del cuerpo entero o de partes del mismo, p. ej. temblor de la cabeza o de las manos, movilidad de un miembro (para medida del pulso A61B 5/02).

PDF original: ES-1162933_U.pdf

 

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