硬件与通信基础

FOS-P300-3DF 硬件连接

说明传感器、采集硬件与主机之间的连接顺序和检查方法。

FOS-P300-3DF 硬件连接

FULAI · TACTILE DATA ACQUISITION GLOVE

福莱触觉数据采集手套

用户手册

软件:FULAI 数据采集上位机 V1.1.5 · 硬件:V3.0 / V3.1 / V3.2 / V3.2 · Windows 10 / 11

文档编号 FL-UG-TG-V1.1.3 · 发布日期 2026-10-16

产品简介

福莱触觉数据采集手套配套 FULAI 数据采集上位机使用。本手册介绍设备的安装、连接、数据采集、回放及导出方法。当前软件版本为 V1.1.5,支持 Fulai Tactile Glove V3.0 / V3.1 / V3.2 / V3.3,适用于 Windows 10 / 11 64 位系统,并需要 OpenGL 3.3 或以上支持。软件界面默认使用简体中文,也可切换为英文。

系统可实时显示、记录并导出手套各触觉点位的压力数据及各区域合力数据,适用于机器人操作、触觉数据采集等应用场景。软件支持单手或双手采集、压力热区显示、区域合力曲线显示、数据回放、CSV 导出、TCP / JSON 实时输出,以及力值标定文件导入和触觉置零等功能。

触觉数据采集功能可独立使用,无需连接第三方姿态系统。需要显示手部姿态时,可启用姿态数据功能,相关说明见附录 A。主界面及主要设置项说明见第 8、12、13 章。

能力

说明

实时显示

实时显示手掌压力热区、各传感区域合力变化趋势

记录与回放

支持开始、停止采集及 0.5×、1.0×、1.5×、2.0× 回放。单条最长 60 分钟,本机最多保留 2000 条记录;数据容量说明见第 10 章。

CSV 导出

支持将采集数据导出为 CSV 文件,包含左右手手套编号、标定状态、分区合力及各触觉点位数据

TCP 输出

支持通过 TCP 以 JSON Lines 格式实时输出数据;默认地址为 127.0.0.1:9870

标定与置零

支持导入对应手套的力值标定文件,并可在佩戴或重新连接后执行触觉置零

文档信息

项目

内容

文档名称

福莱触觉数据采集手套用户手册

文档编号

FL-UG-TG-V1.1.5

软件版本

FULAI 数据采集上位机 V1.1.5

兼容硬件

Fulai Tactile Glove V3.0 / V3.1 / V3.2 / V3.3

适用系统

Windows 10 / 11,64 位,OpenGL 3.3

语言

简体中文(界面可切换 English)

发布日期

2026-09-18

修订记录

版本

日期

说明

V1.1.5

2026-10-16

1.新增自动识别信息,固件增加了信息返回的均可以采用自动识别信息;

2.数据采集模块新增全选,批量下载,批量删除功能;

3.新增浅色主题;

4.优化设备连接状态;

V1.1.4

2026-09-22

1.新增触觉详情、裂变圆点及姿态模型选择;

2.记录新增结束时间和行内暂停、继续回放。

V1.1.3

2026-09-18

1.新增传感核心参数;

2.补充采集时长与存储说明;

3.更新界面截图、数据单位及通信参数;

4.统一激活点数定义和传感区域名称。

V1.1.2

2026-09-15

5.按产品定位重写:以触觉采集为主体;

6.左右手手套编号分开维护;

1.出厂默认与界面用词对齐;

2.补齐安装、标定、CSV、TCP、OpenGL 与支持信息;

3.姿态系统移至附录。

V1.1.1

—

内部工程修订

V1.1.0

—

内部初版

目录

章

内容

1

产品概述

2

传感核心参数

3

快速开始

4

产品组成与硬件连接

5

安装与启动

6

连接手套

7

力值标定与触觉置零

8

主界面

9

压力热区、合力与走势

10

采集、回放与数据管理

11

CSV 数据格式与点位对应

12

TCP / JSON 实时输出

13

显示设置与演示模式

14

日常检查清单

15

常见问题

16

默认参数

17

技术支持

附录 A

手部姿态感知系统(可选)

附录 B

术语对照

1. 产品概述

福莱触觉数据采集手套用于采集并记录手部与物体接触过程中的触觉数据,可配合 FULAI 数据采集上位机完成实时显示、数据记录、回放、导出及实时传输等操作。首次使用时,可参考第 3 章完成设备连接和首次数据采集;主界面及各功能区域说明见第 8 章。

能力

说明

实时显示

实时显示手掌压力热区、各传感区域合力变化趋势

记录与回放

支持开始、停止采集及 0.5×、1.0×、1.5×、2.0× 回放。单条最长 60 分钟,本机最多保留 2000 条记录;数据容量说明见第 10 章。

CSV 导出

支持将采集数据导出为 CSV 文件,包含左右手手套编号、标定状态、分区合力及各触觉点位数据 (单次采集最高时长:1小时,到时会自动结束采集)

TCP 输出

支持通过 TCP 以 JSON Lines 格式实时输出数据;默认地址为 127.0.0.1:9870

标定与置零

支持导入对应手套的力值标定文件,并可在佩戴或重新连接后执行触觉置零

2. 传感核心参数

2.1 产品特征

指标

参数

手套尺寸

XL号:260×160 mm

手套重量

<80 g

传感区域分布

指尖和手掌共计7个触觉传感区域(五指、掌心、小鱼际、大鱼际(选配))

2.2 触觉传感性能

指标

参数

感知维度

法向力+剪切力

全手触觉传感点数量

V3.0版本:415个

V3.1版本:401个;

V3.2版本: 555个

法向触发力

<0.4 N (指尖);<3 N(手掌)

法向力检测量程

15 N (指尖);25 N(手掌)

剪切触发力

<1 N (指尖);<4 N(手掌)

剪切力检测量程

8 N (指尖);15 N(手掌)

剪切力分辨率

<1 N

剪切力方向分辨率

< 10º

法向力分辨率

0.1 N

空间分辨率(指尖)

< 2.5 mm

空间分辨率(手掌)

< 4 mm

法向力精度

指尖:20-30%FS; 手掌:30%FS

剪切力精度

2N

传感点位均一性

<20%

产品批次一致性

<35%

信号漂移率(恒压)

< 10% log₁₀(time)

信号漂移率(温漂)

< 1%/°C

循环稳定性

指尖:<25%@50%FS;手掌:<35%@50%FS

测试边界条件:

  • 最小触发力:掌心使用10 mm 圆柱形平面硬质压头测试,其余传感区域都使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头测试。
  • 法向力精度:掌心使用10 mm 圆柱形平面硬质压头测试,其余传感区域都使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头测试。测量精度=|测量显示平均值−实际施加力值|/满量程×100%(取量程范围内最大误差点计算)。
  • 剪切力精度:压头规格同法向力精度,沿传感区域表面施加剪切。测量精度 = |测量显示平均值 − 实际施加剪切力| / 满量程 × 100%(取量程内最大误差点)。
  • 传感点位均一性:统一对所有指尖施加70%FS 载荷,待各点位数值稳定后采集并记录。变异系数=标准差/平均值×100%。
  • 产品批次一致性:随机选取10个产品,施加70%FS 载荷,待各点位数值稳定后采集并记录。变异系数=标准差/平均值×100%。
  • 信号漂移率(恒压):使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头,施加 10%FS 载荷,测试传感器在 8 h 内信号波动。漂移系数=|初始输出值−结束输出值|/(满量程输出值×log10(时间跨度/秒))×100%。
  • 信号漂移率(温度):使用直径 8 mm 圆柱形平面硬质压头,施加 280 g 静态载荷,测试传感器从 30 °C 到 50 °C 信号波动。温漂系数=(高温输出值−基准温度输出值)/(满量程输出值×温度差)×100%。
  • 循环稳定性:使用直径 15 mm 圆柱形平面硬质压头,施加 50%FS 负载,测试传感器在重复1000 次循环测试前后的信号波动。漂移量=(最大输出值−最小输出值)/满量程输出值×100%。
  • 工作环境:−5~45 ℃,≤50% RH。
  • 储存条件:25±5 ℃,40±5% RH。

注:_FS表示满量程。实际性能受手型、佩戴方式、测试方法和软件设置影响。_

2.3 硬件电路性能

指标

参数

供电方式

USB Type-C

工作功率

<1 W

控制器内部通信

UART,2M bps

采样位数

12 bit

传输帧率

100 Hz,8个从机10 ms完成一轮轮询

注:2M bps 为控制器内部 UART 通信速率。电脑侧“触觉波特率”默认设置为 2000000,两者对应不同通信链路。

2.4 算法配置

算法

运行位置

备注

法向力算法

上位机

加载对应手套的力值标定 JSON,将传感器信号换算为力值。

剪切力算法

上位机

估计各传感区域的剪切大小与方向。

3. 快速开始

仅进行触觉数据采集时,按以下步骤完成设备连接、触觉置零、采集和导出。图 1-1 为当前版本的数据连接页面,其余图片为相关操作区域。

图 1 快速开始操作流程。日常使用中通常只需执行“触觉置零”,无需重复进行力值标定。

  1. 连接触觉控制器:将触觉控制器通过 USB 连接至电脑,并在设备管理器中确认出现新的 COM 口。
  2. 启动软件:双击 Fulai\_Tactile\_Glove\_Production。启动后确认主界面标题为“触觉数据采集”,底栏软件版本为 V1.1.5。
  3. 配置数据连接:打开“设置 → 数据连接”,勾选“触觉数据”,根据手套标签选择对应的手套版本,并选择正确的 COM 口。仅进行触觉采集时,无需勾选“姿态数据”。
  4. 填写手套编号并导入力值标定:分别填写“左手手套编号”和“右手手套编号”,并导入对应手套的力值标定文件。导入成功后,对应手套的标定状态应显示为“已导入”。
  5. 连接手套:点击“连接”。连接成功后,按钮变为“断开”,底栏“触觉数据状态”显示为“已连接”。
  6. 执行触觉置零:保持手掌自然张开,避免接触或按压物体,然后点击标题栏中的“触觉置零”。置零成功后,图标会短暂变绿。
  7. 检查触觉响应:轻压物体,确认压力热区、区域合力曲线随受力同步变化。
  8. 开始采集:点击“开始采集”并完成所需动作,结束后点击“停止采集”。采集完成后,记录状态显示为“已完成”。
  9. 导出数据:导出 CSV 文件,并确认文件可在 Excel 中以 UTF-8 编码正常打开,且包含“经过时间(s)”字段。

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图 1-1 数据连接页面。按实际使用情况选择手套版本、手型及串口,填写对应手套编号并导入力值标定。本图为连接前状态;连接成功后,按钮显示“断开”,自动识别设备信息。

图 1-2 标题栏局部放大。从左到右第一枚圆箭头是“触觉置零”。

图 1-3 采集按钮局部放大。点“开始采集”;采集中该按钮变为“停止采集”。

图 1-4 触觉连接状态显示位置。本图为未连接状态,正式采集前应确认所用手套已连接。

日常只需做置零 力值标定通常出厂完成。换电脑或换手套再导入。每次重新佩戴、重连或重要采集前,执行“触觉置零”。

4. 产品组成与硬件连接

4.1 产品清单

• 触觉手套(左手、右手或按订单配置)

• 触觉控制器及 USB 线

• 该手套对应的力值标定文件(常见文件名为设备编号\_left.json / right.json)

• 数据采集上位机安装包或解压目录

4.2 连接关系

触觉手套通过触觉控制器与电脑连接。电脑通过 USB 与触觉控制器相连,触觉控制器再与手套连接。单手采集时,仅连接需要使用的手套即可。

图 2 硬件连接示意图。

1. 电脑安装数据采集上位机 V1.1.5(Windows 10 / 11)。

2. USB 接到触觉控制器。识别信息 VID:PID 0483:5740。

3. 打开“设备管理器 → 端口 (COM 和 LPT)”,确认出现新的 COM 口。上位机触觉波特率默认值为 2000000。

4. 单手采集时,在“手型选择”中选择左手或右手;双手采集时选择“双手”,并为两侧分别指定不同的 COM 口。

5. 对照腕部标签填写“手套版本”,并把该手的“设备编码”填进对应的“左手手套编号 / 右手手套编号”,再导入力值标定。

图 3 腕部标签位置局部放大。①白底标签贴在腕部控制器侧面。

图 4 标签文字局部放大。①型号 → 软件“手套版本” ②设备编码 → 该手的“左手手套编号”或“右手手套编号”。

图 4-1 左右手标签对照。①左手 ②右手。左右手分别导入对应力值标定,不要导反。

“型号”对应软件中的“手套版本”。例如,腕部标签标注为 FulaiTactileGlove_V3.1 时,应在软件中选择 V3.1。“设备编码”对应软件中的手套编号。左手手套的设备编码填写至“左手手套编号”,右手手套的设备编码填写至“右手手套编号”。每只手套具有独立编号,请勿混用左右手编号,也不要将“型号”填写至手套编号栏。

项目

说明

单手模式

在“手型选择”中选择左手或右手,仅配置并连接对应手套。

双手模式

左右手手套分别使用独立的 COM 口,并在软件中分别选择对应串口。

右手出厂自动检测

右手串口默认开启自动检测。只使用左手时,选择左手模式并配置左手 COM 口。

左手/右手手套编号

对应腕部标签上的“设备编码”。每只手套均具有独立编号,左右手应分别填写。

手套版本

对应腕部标签上的“型号”。例如标签为 FulaiTactileGlove_V3.1 时,软件中选择 V3.1。

力值标定

标定文件应与对应手套及手套版本一致。左右手需分别导入各自的标定文件。

5. 安装与启动

5.1 电脑要求

• Windows 10 或 Windows 11,64 位

• 独立或较新的核显,支持 OpenGL 3.3

• 空闲 USB 口;双手采集需要控制器能同时枚举两个串口

5.2 安装

1. 从福莱提供的软件安装包或指定下载渠道获取 FULAI 数据采集上位机。

2. 解压到本机目录,例如 D:\FULAI\Gloves。请勿直接在压缩包中运行程序。

3. 一般不需要管理员权限。若杀毒软件拦截,将解压目录加入白名单后重试。

4. 若设备管理器中看不到 COM 口,安装控制器所需的 USB 转串口驱动(常见 CH340 / CP210x / STM32 VCP,以实际设备为准)。

5.3 启动

进入解压目录,双击 Fulai\_Tactile\_Glove\_Production.exe。也可以运行 RUN\_APP.cmd。

只开触觉时,标题栏显示“触觉数据采集”,窗口标题为“FULAI 触觉数据采集”。底栏“软件版本”为 V1.1.5。

重复启动会提示程序已运行,并切回已打开的窗口。这样可避免两个进程争用同一串口。

5.4 如何查看 COM 口

1. 插入手套控制器。

2. 右键“开始”→“设备管理器”→展开“端口 (COM 和 LPT)”。

3. 记录新出现的 COM 号,例如 COM24。

4. 回到软件 设置 → 数据连接,点串口右侧刷新,再选择该 COM 口。

拔掉控制器后该 COM 口消失,插回后重新出现,即可确认对应关系。

5.5 三维黑屏 / OpenGL 自查

图 5 三维黑屏时的自查步骤。远程桌面和虚拟机经常无法提供 OpenGL 3.3。

• 本软件三维手模需要 OpenGL 3.3。

• 如果远程桌面、虚拟机、无硬件加速环境经常黑屏,请改在本地电脑运行。

• 仍失败时,点界面“复制诊断”,把文本连同软件版本发给支持。

6. 连接手套

点击主界面标题栏中的设置按钮,进入“设置 → 数据连接”,完成手套版本、串口、手套编号及力值标定文件配置后即可连接设备。实际连接界面示例见第 3 章图 1-1。

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图 6 数据连接 · 出厂默认(未插设备时的界面用词)。版本 V3.1;姿态关闭;触觉开启;左右下拉均显示“未连接”。右手已开启自动检测,插入后才会变为“COMxx · 压力控制器”。

状态

左右串口

底部按钮

见图

出厂未插设备

都显示“未连接”

连接

图 6

连接成功

所用手套对应 COM 口

断开

以实际连接为准

1. 勾选“触觉数据”。不要勾选“姿态数据”。

2. “手套版本”按腕部标签选择。出厂默认 V3.1,实物是 V3.0 / V3.2/V4.0 时必须改。

3. 根据“手型选择”为所用手套选择 COM 口。单手模式仅显示对应手的配置项;双手模式分别设置左右手串口。

4. “触觉波特率”保持 2000000。

5. 把左手标签“设备编码”填入“左手手套编号”,右手填入“右手手套编号”。只用一只手时,另一侧可留空。

6. 分别导入“左手力值标定 / 右手力值标定”。

7. 点底部“连接”。已连上时按钮变成“断开”。

8. 点击自动识别,硬件固件若有信息识别功能,可直接识别版本号和左右手,无需手动填写。

确认 底栏“触觉数据状态”为“已连接”,并显示所用串口。

版本

单手有效点数

选错时的典型现象

V3.0

415

热区形状不对,标定导入提示通道数不匹配

V3.1

401

同上

V3.2/V3.3

555

同上;V3.2 拇指硬件 90 路,软件导出 82 个有效点

双手同时连接时,左右手必须使用不同的 COM 口,并分别指定串口。出厂默认设置见图 6 和第 16 章。

7. 力值标定与触觉置零

力值标定、标定文件导入和触觉置零分别用于不同阶段,请根据实际使用场景执行。

界面用词

作用

谁来做

何时执行

力值标定

建立传感器 ADC 原始值与实际力值之间的对应关系

通常由福莱完成

一般在出厂前完成;如有特殊需求,可由技术人员或客户按指导重新标定

导入(左手/右手力值标定)

将对应手套的标定参数加载至软件

用户或实施人员

换电脑、重装软件、换手套

触觉置零

消除当前空载状态下的传感器偏置

用户

重新佩戴、重新连接设备或正式采集前

7.1 导入力值标定

力值标定文件随手套一同提供,常见文件名为 设备编号\_left.json 和 right.json。导入前,需要先填写对应手套的“左手手套编号”或“右手手套编号”;如未填写,软件会提示“请先填写手套编号”。

左右手手套应分别导入各自对应的标定文件,且标定文件的通道数需要与当前选择的“手套版本”一致,否则无法完成导入。

未导入专属标定文件时,软件采用内置默认标定,底栏状态显示“默认”,设置页对应栏显示“未导入”。默认标定仍输出力值和压强,但不代表当前手套的专属标定结果。定量采集前应导入对应手套的标定文件;导入成功后显示“已导入”,文件自动保存至本机。

默认保存路径为:

%APPDATA%\FULAI\Fulai\_Tactile\_Glove\tactile\_calibration\<手套编号>\<版本>\left.json

或:

%APPDATA%\FULAI\Fulai\_Tactile\_Glove\tactile\_calibration\<手套编号>\<版本>\right.json

图 7 默认力值标定提示。进行定量采集前,应导入当前手套对应的标定文件。

图 7-1 未导入专属标定文件时,设置页对应栏显示“未导入”。左右手分别导入。

7.2 触觉置零

图 8 标题栏从左到右第一枚圆箭头是“触觉置零”。图标短暂变绿表示本次已生效。

1. 确认底栏“触觉数据状态”为“已连接”。

2. 手掌自然张开,不要按物体、不要握拳。

3. 点标题栏“触觉置零”(圆箭头图标)。图标短暂变绿即可使用。

确认 空载时热区接近无色,轻压后热区和合力曲线立即上升。

注意 演示模式不能置零。重新插拔控制器、换人或重新戴手套后,再置零一次。

8. 主界面

主界面包含触觉显示区、区域合力-时间曲线、数据采集区和底部状态栏。区域合力曲线按左右手及传感区域分别显示,单位为 N。右侧内容超出窗口高度时,可向下滚动查看其余曲线和数据采集区。界面标题随启用的数据类型变化。

图 9 V1.1.5 主界面。左侧为触觉显示区,右侧为区域合力-时间曲线,下方为状态栏。数据采集区位于右侧曲线下方。

图 9-1 主界面标题示例。仅启用触觉数据时,标题显示为“触觉数据采集”。

图 9-2 区域合力-时间曲线局部。每个传感区域对应一条曲线,显示该区域合力随时间的变化,单位为 N。

图 9-3 软件版本显示位置。当前版本为 V1.1.5。

图 9-4 触觉数据状态显示位置。本图为未连接状态。

图 9-5 左右手手套编号显示位置。未填写的编号显示为“--”。annotated\_image2

图 9-6 触觉显示区与快捷工具条。

编号

界面区域

作用

①

标题

根据当前启用的数据类型自动显示对应标题:仅启用触觉数据时显示“触觉数据采集”;仅启用姿态数据时显示“手部位姿数据采集”;同时启用两者时显示“触觉与手部位姿数据采集”;均未启用时显示“数据采集”。

②

标题栏按钮

从左到右:触觉置零(圆箭头)、中/英切换、设置、最小化、最大化、关闭

③

三维手模 / 点阵

显示压力热区;启用姿态后同时显示手势

④

压强色标

色标表示当前热区压强范围,单位 kPa

⑤

区域合力-时间曲线

按左右手和传感区域分别显示合力随时间的变化,单位 N

⑥

数据采集

开始采集、停止采集、回放、导入、导出

⑦

快捷工具条

显示触觉区域、显示剪切力方向等

⑧

底栏

软件版本、硬件版本、连接状态、串口、手套编号(左/右)、力值标定状态

8.1 工具条

按钮(界面原文)

何时出现

作用

显示压力层

日常

打开或关闭热区

显示触觉区域

日常

打开或关闭触觉覆盖区域

显示剪切力方向

日常

打开或关闭剪切力箭头

展开动画

仅演示模式

选择内置动作

单个循环播放

仅演示模式

切换演示播放方式

显示骨骼

启用姿态数据时

显示骨骼参考

校准中立姿势 (R)

启用姿态数据时

中立位归零,快捷键 R

软件完整校准

启用姿态数据时

7 步量程与拇指触点校准

重新连接手套

启用姿态数据时

重新连接姿态设备

复位视角

启用姿态数据时

复位三维视角;也可用鼠标左键双击

重置力场

日常

恢复触觉显示区的默认视角

8.2 鼠标操作

操作

效果

左键拖动

旋转视角

右键或中键拖动

平移

滚轮

缩放

左键双击

复位当前视角

8.3 快捷键

按键

作用

R

校准中立姿势(仅姿态模式且按钮可见时)

9. 压力热区、合力与走势

压力热区通过颜色变化反映各触觉点位的受力情况,颜色越暖表示压力越高。默认情况下,低于 5 kPa 的点位不显示颜色;达到或超过 125 kPa 后,以最高等级颜色显示。起显阈值和满色阈值仅影响热区的可视化效果,不会改变实际采集数据。

区域合力-时间曲线显示各传感区域的合力,单位为 N,曲线不受热区满色阈值限制。专属标定和内置默认标定均将点力换算为压强;定量分析应使用当前手套的专属标定文件。

现象

处理方法

按压后未显示压力热区

先确认设备已连接且数据正常更新。如需重新置零,应先完全撤去外部载荷,在空载状态下执行置零,然后重新施加载荷检查响应。数据有变化但热区不明显时,再检查压力层是否开启及显色阈值设置。

无外力时仍显示高压力

保持手掌自然张开且不接触物体,检查手套是否存在局部挤压、褶皱或装配预压,并确认手套版本及标定文件匹配,然后重新执行触觉置零。置零后应同时检查数值和热区显示;若仍存在明显异常,请暂停定量采集并联系技术支持

10. 采集、回放与数据管理

图 10 数据采集区。点击“开始采集”后,按钮变为“停止采集”。

图 11 触觉状态显示位置。正式采集前确认所用手套已连接,并完成触觉置零。

10.1 开始与停止

数据保存提示:本机最多保留 2000 条采集记录。超过上限时,软件会自动清理最早的已完成记录。重要数据请在采集后及时导出并检查文件内容,不要将软件中的历史记录列表作为唯一备份。

1. 确认所用触觉手套已连接,并已完成触觉置零。向下滚动右侧面板,找到“数据采集”区。

2. 点“开始采集”。列表中该条记录状态为采集中。

3. 完成动作后点“停止采集”。

4. 需要时搜索、分页、回放(0.5x / 1.0x / 1.5x / 2.0x)、导出 CSV 或删除。

确认 停止后记录状态变为已完成,可回放和导出。

注意 正在采集的记录不能回放或删除。删除后不能恢复。

10.2 采样与时长

项目

参数

数据记录频率

实时记录随设备数据到达保存;演示记录约 30 Hz

单条记录最长时长

3600 秒(1 小时)

本机最大记录数量

2000 条;超限时清理最早的已完成记录

CSV 记录方式

每行对应一个采样时刻的数据

单文件大小

无独立大小上限;受采集配置、时长及可用存储空间影响

10.3 文件保存位置

采集记录默认保存在本机数据库中,数据库文件路径为:

%APPDATA%\FULAI\Fulai\_Tactile\_Glove\acquisition\_records.sqlite

历史采集记录依赖该数据库文件保存。重新安装系统或删除该文件后,原有记录将无法恢复,因此建议及时导出并归档重要数据。点击“导出”后,软件默认打开系统“下载”文件夹。建议使用记录编号作为 CSV 文件名,例如 L-12.csv。左右手数据保存在同一个 CSV 文件中,并共用“经过时间(s)”字段;仅连接单手时,另一侧对应数据为 0。CSV 中会记录手套版本及左右手手套编号,软件版本信息可在主界面底部状态栏或本手册封面查看。

单条记录最长为 60 分钟。软件未设置独立的单文件大小上限,文件大小随手套版本、实际记录频率、采集方式和时长变化。长时间采集前应确认可用存储空间,并按实验阶段分段保存。本机最多保留 2000 条记录;超过上限时,软件自动清理最早的已完成记录,请及时导出重要数据。

11. CSV 数据格式与点位对应

CSV 文件采用 UTF-8(带 BOM)编码。第一行为列名,后续每行对应一个采样时刻。逐点列名采用“左手/右手\_分区\_序号(kPa)”,例如“左手\_拇指\_01(kPa)”,不使用硬件通道编号 A1、A2。

CSV 文件中的字段按内容可分为三类:记录信息、各触觉分区的合力及剪切力数据,以及各触觉点位数据。实际采集时,文件通常同时包含左右手对应字段;仅连接单手时,未连接一侧的数据记录为 0。CSV 文件不包含关节角度数据。

11.1 固定列

列名

含义

单位 / 取值

示例

记录编号

本条记录编号

—

G-2026101609-Right

来源

实时或演示

—

实时

录制数据

本条记录包含的数据类型

—

触觉数据采集

版本

手套版本

—

V3.1

左手手套编号

设置里该手的编号

—

G-20260917-Left

右手手套编号

设置里该手的编号

—

G-20260909-Right

力值标定

采用的力值标定来源

已导入 / 默认

已导入

手型

左 / 右 / 双手

—

左手

开始时间

该采样时刻的日期与时间

yyyy-MM-dd HH:mm:ss

2026-09-11 15:19:33

采样序号

帧序号

从 0 起

0

经过时间(s)

相对开始采集

s

1.2333

峰值压强(kPa)

该帧最大值

kPa

22.000

激活传感器(个)

当前采样中压强大于 5 kPa 的传感点数量

个

12

激活点数采用固定的 5 kPa 阈值,不随热区起显设置改变。导入已有 CSV 时保留文件中的激活点数;缺少该值时按此阈值计算。旧版记录按原统计结果回放,不重新计算。

11.2 分区合力

每只手包含 7 个传感区域,依次为拇指、食指、中指、无名指、小指、掌心、大鱼际(选配,默认无)和小鱼际。每个区域输出 5 列数据。合力单位为 N;剪切力大小、X 分量和 Y 分量为相对量,剪切方向单位为度。

列名

含义

单位

左手_拇指_触觉传感器_合力(N)

该传感区域的法向合力

N

左手_拇指_触觉传感器_剪切力(相对量)

剪切力大小

相对量

左手_拇指_触觉传感器_剪切方向(度)

剪切方向

度

左手_拇指_触觉传感器_剪切X(相对量)

剪切 X

相对量

左手_拇指_触觉传感器_剪切Y(相对量)

剪切 Y

相对量

11.3 逐点列与阵列编号

图 12 触觉传感区域各分区名称。

CSV 逐点数据位于各传感区域力值字段之后,单位为 kPa。软件先由力值标定参数将去皮 ADC 换算为点力(N),再按对应点位面积换算为压强(kPa)。未导入专属文件时,采用内置默认标定,单位不变。标定异常时应停止定量采集,检查文件及手套版本后重新导入。

各传感区域从 01 开始独立编号。例如,V3.2 左手拇指列名为 左手\_拇指\_01(kPa)~左手\_拇指\_82(kPa),右手对应列名以“右手”开头。左右手点位分别编号,按各自区域顺序写入 CSV。英文界面的对应列名为 Left\_Thumb\_01(kPa) 等。

对于 V3.2,拇指硬件包含 90 路通道,当前软件导出其中 82 个有效点。导入 CSV 文件时,文件中应包含“经过时间(s)”或 elapsed\_s 字段。下表为不同手套版本各触觉分区的有效点数及单手总点数。

版本

拇指

食指

中指

无名指

小指

掌心

大鱼际

小鱼际

单手

合计

V3.2

82

90

90

90

90

42

38

78

600

V3.1

50

50

50

50

50

42

37

72

401

V3.0

50

50

50

50

50

42

0/45

78

415

12. TCP / JSON 实时输出

当需要将触觉数据实时发送至其他程序时,可在“设置 → 数据广播”中启用 TCP 数据输出。

图 13 数据广播设置页面。软件作为 TCP Server 提供实时数据输出,默认启用,地址为 127.0.0.1,端口为 9870。

项目

说明

通信角色

FULAI 数据采集上位机作为 TCP Server,外部程序作为 Client 连接

默认状态

默认启用;如无需向外部程序发送数据,可关闭

默认地址 / 端口

127.0.0.1 : 9870

编码

UTF-8

数据格式

JSON Lines:一行一个 JSON 对象,以换行结束

协议标识

tactile-glove-jsonl/1

发送方式

按约 8 ms 间隔合并发送待发送数据;实际输出取决于设备数据更新,每次可包含左右手各一帧

客户端处理延迟

当客户端读取速度低于数据推送速度时,仅保留最新数据帧,不补发历史帧

断线重连

客户端断开后可重新建立连接;新连接建立后,服务器首先发送一条 meta 消息

12.1 连接后的首条消息:meta

客户端连接后,服务器首先发送 type=meta 的元数据消息,说明协议、手套版本、通道数量、标定来源和传感区域等信息。以下为字段节选,完整字段以实际接收消息为准:

{"type":"meta","protocol":"tactile-glove-jsonl/1","channel\_count":401,"glove\_version":"v3.1","glove\_id":"G-202609-099","calibration\_source":"imported","zones":[{"name":"拇指","address":1,"offset":0,"count":50}]}

12.2 实时数据消息:frame

字段

含义

type

固定为 frame

seq

递增序号

timestamp

Unix 时间,秒,三位小数

hand

left 或 right

glove_id

该手套编号。左手帧带左手编号,右手帧带右手编号

calibration_source

imported:专属标定;bundled:内置默认标定。实际单位须同时查看 values_unit

values

硬件传输顺序的一维数组;有效力值标定下为 N,否则为去皮 ADC,单位见 values_unit

zones[].sum

该传感区域各通道合计值,单位见 zone_value_unit

zones[].shear

剪切力相对量

pose

仅在启用姿态且该手有姿态时有效;只做触觉时可忽略

values_unit / zone_value_unit

N:有效力值标定;tared_adc:去皮 ADC。标定来源与单位应分别判断

以下为字段节选;values 的实际长度应与 meta 中的 channel\_count 一致:

{

"type": "meta",

"protocol": "tactile-glove-jsonl/1",

"channel_count": 401,

"glove_version": "v3.1",

"glove_id": "G-202609-099",

"calibration_source": "imported",

"zones": [

{

"name": "拇指",

"address": 1,

"offset": 0,

"count": 50

}

]

}

有效力值标定下,TCP values 为硬件通道顺序的点力(N),CSV 逐点列为有效点位顺序的压强(kPa)。标定来源为 bundled 时仍采用内置默认标定。接口对接须读取单位字段,不可仅凭标定来源判断单位。

13. 显示设置与演示模式

打开“设置 → 显示设置”。显示参数修改后立即生效并自动保存。

图 14 V1.1.5 显示设置页面。热力显色阈值默认起显 5 kPa、满色 125 kPa。

项目

说明

类别

压力显示方式

连续热图、离散点位、简约热图、跳动点位

普通用户可调

压力显示区域

全手、指尖、掌心、大鱼际、小鱼际

普通用户可调

热力显色阈值

起显 / 满色,默认 5 / 125 kPa

普通用户可调

点阵底模

静态手套或轮廓画布

普通用户可调

离线演示模式

无真设备时播放内置动作

普通用户可调

触觉波特率

默认 2000000

高级设置

TCP 地址 / 端口

默认 127.0.0.1:9870

高级设置

高级设置 除非福莱技术支持明确要求,不要修改波特率和 TCP 以外的通信参数。

开启“离线演示模式”后,软件使用内置动作和模拟触觉数据,不连接真实设备。通过工具条“展开动画”选择演示动作。正式采集前关闭离线演示模式,确认设备连接状态并重新执行触觉置零。

确认 正式采集时,底栏必须是真实设备“已连接”,而不是“演示模式”。

14. 日常检查清单

正式采集前,建议按照以下项目逐项确认。该清单也可打印用于实验现场检查。

检查项

☐

触觉控制器已插入,设备管理器能看到 COM 口

☐

设置 → 数据连接已勾选“触觉数据”;只做触觉时未勾选“姿态数据”

☐

手套版本与标签型号一致

☐

左手/右手手套编号与该手腕部设备编码一致,不要左右共用

☐

已导入该手套对应的力值标定,底栏为“已导入”

☐

底栏“触觉数据状态”为“已连接”

☐

手掌空载后已点“触觉置零”,图标短暂变绿

☐

轻压后热区和合力曲线同步变化

☐

需要发给其他程序时,已打开 TCP 并确认客户端能连上

☐

采集完成后已导出 CSV 并核对经过时间(s)与左右手手套编号

15. 常见问题

现象

处理

提示“程序已运行”

切换至已打开的软件窗口,无需重复启动程序。

软件打不开 / 闪退

检查解压是否完整;把目录加入杀软白名单;不要从压缩包内直接运行。

三维黑屏

更新显卡驱动。远程桌面、虚拟机、无硬件加速环境经常无法提供 OpenGL 3.3,请改在本地电脑运行。仍失败时点“复制诊断”。

看不到 COM 口

换 USB 口,安装串口驱动,在软件里点刷新。

提示端口被占用

关闭其他占用该 COM 的软件,并确保只开一份本软件。

触觉已断开 / 未检测到

重插 USB,刷新 COM 口,确认波特率为 2000000。

左右手串口报错

不要选同一个 COM 口;双手都指定明确串口。

按压后未显示压力热区

先确认设备已连接且数据正常更新。如需重新置零,应先完全撤去外部载荷,在空载状态下执行置零,然后重新施加载荷检查响应。数据有变化但热区不明显时,再检查压力层是否开启及显色阈值设置。

无外力时仍显示高压力

保持手掌自然张开且不接触物体,检查手套是否存在局部挤压、褶皱或装配预压,并确认手套版本及标定文件匹配,然后重新执行触觉置零。置零后应同时检查数值和热区显示;若仍存在明显异常,请暂停定量采集并联系技术支持。提高起显阈值仅改变显示效果,不能消除异常压力数据。

热区左右颠倒

检查左右手串口及标定文件是否配置正确,并根据腕部标签重新确认后导入对应标定文件。

力值显示明显异常

确认已导入当前手套对应的力值标定文件,并检查手套版本是否匹配。未导入标定文件时,力值和压强数据不适用于定量分析。

数据延迟或卡顿

关闭不必要的显示特效;分段采集;对接 TCP 时确保客户端及时读取。

CSV 中文乱码

文件带 UTF-8 BOM。用 Excel“自文本/CSV”以 UTF-8 打开。

多副手套是否会发生数据混用

不会自动混用。每只手套均使用独立的手套编号和标定文件,连接时应正确选择对应的 COM 口。

手套没电或无线断连

本产品的触觉数据链路通过 USB 控制器连接。请检查触觉控制器供电、USB 连接及相关线缆。

仅使用触觉数据

取消勾选“姿态数据”,只留“触觉数据”。

单手模式

仅连接需要使用的手套,并将另一侧串口设置为“未连接”。

16. 默认参数

16.1 普通用户可调整

项目

默认值

热力起显 / 满色

5 kPa / 125 kPa,

压力显示方式

连续热图

界面语言

中文,English

16.2 出厂连接默认值

项目

默认值

原因

手套版本

V3.1

软件出厂默认版本为 V3.1。实际使用 V3.0 或 V3.2/V3.3 手套时,请根据腕部标签选择对应版本。

左手手套编号

/ 右手手套编号

空

根据对应手套腕部标签上的“设备编码”分别填写。每只手套使用独立编号。

右手触觉串口

未连接(已开启自动检测)

下拉框显示“未连接”。插入压力控制器后自动变为“COMxx · 压力控制器”。

左手触觉串口

未连接

避免空占用第二个串口。只用左手时在这里选 COM。

触觉波特率

2000000

与控制器匹配。

TCP 数据输出

开启,127.0.0.1:9870

默认启用本机 TCP 数据输出;如无需向其他程序实时发送数据,可关闭。

高级通信参数 除非福莱技术支持明确要求,不要修改波特率和其他通信参数。

17. 技术支持

请通过合同、发货清单或销售对接人联系福莱技术支持。提交问题时请一并提供:

• 软件版本(底栏“软件版本”)

• 硬件版本 / 手套版本

• 左手/右手手套编号(对应手腕部设备编码)

• 力值标定文件名及是否显示“已导入”

• 现象截图

• 三维异常时的“复制诊断”文本

本机文件

路径

采集记录库

%APPDATA%\FULAI\Fulai_Tactile_Glove\acquisition_records.sqlite

已导入标定

%APPDATA%\FULAI\Fulai_Tactile_Glove\tactile_calibration\

附录 A 手部姿态感知系统(可选)

此部分内容仅用于手部姿态及关节角度采集。若仅进行触觉数据采集,可跳过本附录;如需同步获取手部姿态数据,请在软件中启用“姿态数据”。

名称

在哪个软件

何时做

大约耗时

第三方姿态系统校准

第三方姿态上位机

三维模型方向与实际手部方向不一致时

按第三方厂家说明执行

软件完整校准

数据采集上位机

更换使用者、手姿态感知幅度不准时

约 2 分钟,7 个动作

中立姿势校准

数据采集上位机

手掌自然张开后,三维手模仍存在姿态偏移时

数秒,或按快捷键R

1. 在第三方姿态上位机中开启数据广播。关节角度数据默认地址为 127.0.0.1:9011,关节位置坐标数据默认地址为 127.0.0.1:9013。

2. 在 FULAI 数据采集上位机中进入“设置 → 数据连接”,勾选“姿态数据”,并确保接收地址和端口与第三方姿态上位机的发送设置一致。

3. 点击“连接”。连接成功后,底栏姿态状态显示为“已连接”。

4. 根据需要执行“校准中立姿势”或“软件完整校准”。软件完整校准包括张开手掌、握拳、五指张开,以及拇指依次触碰食指、中指、无名指和小指等动作。

附录 B 术语对照

术语

说明

传感区域

指尖、掌心、大鱼际(选配,默认无)或小鱼际的触觉覆盖区域。每手共 7 个区域。

传感点

传感区域内的单个有效采样点。

压强

点力按对应点位面积换算的结果,单位 kPa。

区域合力

该传感区域的法向合力,单位 N。

触觉置零

采集空载基线,消除当前空载偏置。

力值标定

建立传感器信号与力值之间的对应关系。

激活点数

当前采样中压强大于 5 kPa 的传感点数量。

剪切相对量

软件估计的切向变化量,尚未标定为 N。

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