基于惯性传感器的四轴飞行器手势控制装置的制作方法

文档序号:12250410阅读:587来源:国知局

本实用新型涉及一种手势控制装置,特别涉及基于惯性传感器的四轴飞行器手势控制装置。



背景技术:

近年来,四轴飞行器作为一种特殊的“自拍杆”,已经逐渐在消费市场得到普及。然而针对四轴飞行器的操控方式,目前商用的产品仍然是以手柄操作为主。最近也有些研究人尝试使用手势来控制四轴飞行器,手势控制最核心的部分就是手势识别与手势指令。

目前,手势识别通常有两种方式,一种方式是基于机器视觉。即,通过双目摄像头,提取所拍摄三维空间的景深信息,然后再对手势做三维重建,典型代表就是kinect和leap motion。这种方式,最大的优点可以实现裸手操作,这是最理想的操控方式。然而,缺点就是对环境光线要求比较苛刻,光照强弱、均匀性等对识别率的影响很大。另外,基于图像的手势识别算法进行的都是二阶矢量运算,需要专用的图形处理器进行加速,整个处理过程的延时和功耗都很大,通常都是在主机设备上使用。

另一种方式是基于传感器技术,即,利用与手指关节贴合的各类传感器检测出手指动作。其中,最主要的一类传感器就是惯性传感器。这种惯性传感器通常包含三轴陀螺仪、三轴加速度计(部分产品还包含三轴磁力计)。这种手势识别方式,最大的优点就是测量的数据直接、快速、功耗低以及受环境影响小,适用于对实时性要求比较高的场景,尤其适合于在户外操控四轴飞行器。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种精度高、速度快、鲁棒性强 的四轴飞行器的手势控制装置。

有鉴于此,本实用新型提出的解决方案是:

一种手势控制装置,包括:控制器、惯性传感节点。其中,所述控制器固定在手背上,所述惯性传感节点固定在手指第二指节处。所述惯性传感器用于采集手指的运动姿态角信息并输出给控制器,所述控制器用于采集所述传感器的输出数据,并向四轴飞行器发送控制指令。

所述惯性传感节点必须包含三轴角速度计和三轴加速度计,三轴磁力计可不包含在内。

所述惯性传感节点固定在手指背部时其Y轴正方向指向手指尖。

所述运动姿态融合采用捷联导航算法,融合后的俯仰角测量范围为-80°~+80°;横滚角测量范围为-180°~180°;地磁导致偏航角持续漂移,无精确测量结果。

附图说明

图1:是实用新型的控制装置的示意性结构图;

具体实施方式

图1示出本实用新型一实例的控制装置300、连接线309和指关节检测装置310的示意图,如图所示,该控制装置包括微控制器301、惯性传感器302、无线传输模块(1)303、无线传输模块(2)304、电源模块305、LED等其他外设模块306,该检测装置包括接线口307、惯性传感器308。其中,所述微控制器301通过SPI通信分别于所述惯性传感器模块302、所述无线传输模块(1)303、所述无线传输模块(2)304、所述接线口307连接。所述接口线307和所述惯性传感器308直接连接。控制装置300固定在手背上且所述惯性传感器302的Y轴正方向指向四个手指。检测装置310固定于手指第二指节背部且所述惯性传感器308的Y轴正方向指向手指尖。

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