数据手套及虚拟现实系统的制作方法

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种数据手套及虚拟现实系统。

背景技术：

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。

数据手套是虚拟现实领域的重要交互设备，是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测手指的弯曲和张合，并利用九轴传感器及光学定位装置来精确地定位出手在三维空间中的姿态和位置。这种结合手指弯曲度检测和空间定位检测的数据手套被称为“真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。

然而，现有的数据手套，其传感器设置在数据手套的外侧，使用者使用该数据手套进行交互时，传感器容易被直接触碰而导致传感器损坏，从而影响数据手套的使用性能；另外，传感器外置在数据手套的表面也影响数据手套的美观度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供数据手套及虚拟现实系统，以解决现有技术中存在的传感器外置在数据手套的表面的技术问题。

本实用新型提供的数据手套，包括手套本体、手套夹层和传感器；

所述手套本体与所述手套夹层连接，且所述手套本体与所述手套夹层之间能够形成空腔；

所述传感器固定连接在所述空腔内；

所述手套本体的材质与所述手套夹层的材质相同或者不同。

进一步地，所述手套夹层设置于所述手套本体的外层，且所述手套夹层包括夹层交互区；

所述夹层交互区的材质的硬度大于所述手套本体的材质的硬度；

所述夹层交互区具有凸起；所述凸起与所述手套本体之间具有所述空腔。

进一步地，所述夹层交互区的材质为硅胶、橡胶或者塑料；

所述手套本体包括透气孔。

进一步地，所述手套本体的大拇指、食指、中指、无名指、小拇指和手背中的一处或者多处连接有所述传感器。

进一步地，所述手套本体的大拇指的第一指节、第二指节和第三指节分别连接有所述传感器；

所述手套本体的食指的第二指节和第三指节分别连接有所述传感器；

所述手套本体的中指的第二指节和第三指节分别连接有所述传感器；

所述手套本体的无名指的第二指节和第三指节分别连接有所述传感器；

所述手套本体的小拇指的第二指节和第三指节分别连接有所述传感器；

所述手套本体的手背连接有所述传感器。

进一步地，所述传感器包括惯性传感器、位移传感器、角度传感器、压力传感器和温度传感器中的一种或者多种；

所述传感器采用硅胶封装；

所述传感器可拆装的固定连接在所述空腔内。

进一步地，所述的数据手套还包括与所述传感器电连接的数据采集装置；

所述数据采集装置用于接收来自于所述传感器监测的数据信息，并发送该数据信息；

所述数据采集装置与所述传感器通过电线连接器可拆装的电连接；

所述电线连接器设置在所述手套本体和所述手套夹层的外侧。

进一步地，所述手套本体固定连接有手腕部；

所述手腕部包括腕带区和手腕连接区；所述腕带区与所述手套本体之间通过所述手腕连接区固定连接；

沿所述腕带区的长度方向，所述腕带区能够卷绕，且所述腕带区的两端分别设置有相互配合连接的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件分别设置在所述腕带区的两个表面。

进一步地，所述手腕连接区设置有第三连接件，所述手套本体设置有与所述第三连接件配合连接的第四连接件；

所述手套本体靠近所述手腕连接区的一端具有开口；所述开口朝向所述手套本体的侧面，且延伸到所述手套本体靠近所述手腕连接区的端部；

所述手腕连接区与所述第四连接件分别设置在所述开口的两侧；

所述腕带区连接有与所述传感器电连接的数据采集装置。

本实用新型提供的虚拟现实系统，包括所述的数据手套。

本实用新型提供的数据手套及虚拟现实系统，包括手套本体、手套夹层和传感器；通过将传感器固定连接在手套本体与手套夹层之间的空腔内，以令手套本体和手套夹层保护传感器，减少或者避免传感器因被触碰而导致传感器损坏或者接触不良，从而在一定程度上提高了数据手套的使用性能和使用寿命；通过空腔以在一定程度上确保传感器在数据手套运动过程中始终处于最佳的采集位置，从而提高捕捉精度；通过空腔还方便工人组装生产，减少或者避免传感器位置装配偏差；综上，该数据手套通过内置传感器，在一定程度上确保了使用性能，提高了使用者进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作的数据采集捕捉精度，还提高了数据手套的美观度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的数据手套的手背侧示意图(手腕部处于打开状态)；

图2为本实用新型实施例一提供的数据手套的另一手背侧示意图(手腕部处于打开状态)；

图3为本实用新型实施例一提供的数据手套的手心侧示意图(手腕部处于打开状态)；

图4为本实用新型实施例一提供的数据手套的手背侧示意图(手腕部处于卷绕状态)；

图5为本实用新型实施例一提供的数据手套的另一手背侧示意图(手腕部处于卷绕状态)；

图6为本实用新型实施例一提供的数据手套的手心侧示意图(手腕部处于卷绕状态)；

图7为本实用新型实施例一提供的数据手套的局部剖视图(传感器)。

图标：1-手套本体；11-开口；2-手腕部；21-腕带区；22-手腕连接区；23-第一连接件；24-第二连接件；25-第三连接件；26-第四连接件；3-手套夹层；31-夹层交互区；311-凸起；32-夹层连接区；4-传感器；5-数据采集装置；6-出线孔；7-电线连接器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1-图7所示，本实施例提供了一种数据手套；图1为本实施例提供的数据手套的手背侧示意图(手腕部处于打开状态)；图2为本实施例提供的数据手套的另一手背侧示意图(手腕部处于打开状态)；图3为本实施例提供的数据手套的手心侧示意图(手腕部处于打开状态)；图4为本实施例提供的数据手套的手背侧示意图(手腕部处于卷绕状态)；图5为本实施例提供的数据手套的另一手背侧示意图(手腕部处于卷绕状态)；图6为本实施例提供的数据手套的手心侧示意图(手腕部处于卷绕状态)；图7为本实施例提供的数据手套的局部剖视图(传感器)。

参见图1-图7所示，本实施例提供的数据手套，包括手套本体1、手套夹层3和传感器4。

手套本体1与手套夹层3连接，且手套本体1与手套夹层3之间能够形成空腔(图中未标注)。手套本体1与手套夹层3的连接方式例如可以为缝制连接、胶粘等方式。

传感器4固定连接在空腔内。空腔内可以固定连接一个传感器4，也可以固定连接多个传感器4；多个传感器4可以相同或者不同。

手套本体1的材质与手套夹层3的材质相同或者不同。

本实施例中所述数据手套，包括手套本体1、手套夹层3和传感器4；通过将传感器4固定连接在手套本体1与手套夹层3之间的空腔内，以令手套本体1和手套夹层3保护传感器4，减少或者避免传感器4因被触碰而导致传感器4损坏或者接触不良，从而在一定程度上提高了数据手套的使用性能和使用寿命；通过空腔以在一定程度上确保传感器在数据手套运动过程中始终处于最佳的采集位置，从而提高捕捉精度；通过空腔还方便工人组装生产，减少或者避免传感器位置装配偏差；综上，该数据手套通过内置传感器，在一定程度上确保了使用性能，提高了使用者进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作的数据采集捕捉精度，还提高了数据手套的美观度。

本实施例的可选方案中，手套夹层3设置于手套本体1的外层，且手套夹层3包括夹层交互区31；

夹层交互区31的材质的硬度大于手套本体1的材质的硬度，通过采用相对较高硬度的夹层交互区31，以保护传感器4，减少或者避免传感器4因被触碰而导致传感器4损坏或者接触不良；通过采用相对硬度较低的手套本体1，以提高使用者使用时的舒适度。

夹层交互区31具有凸起311；凸起311与手套本体1之间具有空腔，以便固定连接传感器4。通过凸起311与手套本体1之间的空腔，以进一步提高传感器固定在手套本体1与手套夹层3之间的牢固度，以进一步确保传感器在数据手套运动过程中始终处于最佳的采集位置，从而进一步提高捕捉精度，进一步方便工人组装生产以减少或者避免传感器位置装配偏差。

手套夹层3还包括与夹层交互区31固定连接的夹层连接区32；夹层连接区32例如可以为手套夹层3非固定连接传感器4的区域；夹层连接区32的材质可以与手套本体1的材质相同或者不同；夹层连接区32的材质例如可以为棉布、竹纤维、皮革等。

可选地，夹层交互区31的材质为硅胶、橡胶或者塑料；优选地，夹层交互区31的材质为橡胶。

可选地，手套本体1包括透气孔，通过透气孔以在一定程度上提高使用者使用数据手套时的舒适度；透气孔例如可以为透气材质本身具有的孔隙，也可以为不透气材质上的透气孔。如手套本体1采用棉布，透气孔为棉布本身具有的孔隙；手套本体1采用皮革，透气孔为设置在皮革上的孔。

本实施例的可选方案中，手套本体1的大拇指、食指、中指、无名指、小拇指和手背中的一处或者多处连接有传感器4。传感器4可根据需要设置在数据手套的不同位置；可选地，手套本体1的大拇指、食指、中指、无名指、小拇指和手背中均连接有传感器4，以提高数据手套交互时的精确度。

可选地，手套本体1设置有多处传感器4；传感器4的数量例如可以为4个、6个、7个、9个、12个、15个等等。

可选地，手套本体1设置有12处传感器4；具体而言，手套本体1的大拇指的第一指节、第二指节和第三指节分别连接有传感器4；

手套本体1的食指的第二指节和第三指节分别连接有传感器4；

手套本体1的中指的第二指节和第三指节分别连接有传感器4；

手套本体1的无名指的第二指节和第三指节分别连接有传感器4；

手套本体1的小拇指的第二指节和第三指节分别连接有传感器4；

手套本体1的手背连接有传感器4。采用这样的设计，以提高数据手套的捕捉精度和可靠性。

相对于市面上的手套一般只有5到7个传感器节点，其采集精度较低，无法真实、准确地反应各手指关节的运动姿态。而本数据手套通过设置12处传感器，极大提高了捕捉精度和可靠性。

本实施例的可选方案中，传感器4包括惯性传感器、位移传感器、角度传感器、压力传感器和温度传感器中的一种或者多种。传感器4的具体类型可根据虚拟现实系统交互的具体情景而选择；优选地，传感器4包括惯性传感器，以检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度运动。

可选地，传感器4采用硅胶封装；硅胶封装的传感器4性能更加稳定，且防水性能更好，还可以防止尖状物等损坏传感器4，降低了外力损坏传感器4的概率。硅胶封装也可以理解为行业内通常所说的包胶加工方式。

可选地，传感器4可拆装的固定连接在空腔内；传感器4可以通过胶粘、魔术贴等方式固定连接在空腔内，也即固定连接在手套本体1与手套夹层3之间。通过令传感器4与空腔可拆装的固定连接，以便更换、维护传感器4。

本实施例的可选方案中，所述数据手套还包括与传感器4电连接的数据采集装置5。可选地，传感器4通过数据线与数据采集装置5电连接；手套本体1或手套夹层3设置有出线孔6；数据线通过出线孔6伸出手套本体1或手套夹层3与数据采集装置5电连接。

数据采集装置5用于接收来自于传感器4监测的数据信息，并发送该数据信息。通过数据采集装置5，便于传输各个传感器4的数据信息。

可选地，数据采集装置5与传感器4通过电线连接器7可拆装的电连接；电线连接器7设置在手套本体1和手套夹层3的外侧。通过电线连接器7，以提高数据采集装置5与传感器4安装连接的便捷性。

电线连接器7例如可以为航空插头、接线端子、插排等。

本实施例的可选方案中，手套本体1固定连接有手腕部2。通过手腕部2便于穿戴数据手套。

手腕部2包括腕带区21和手腕连接区22；腕带区21与手套本体1之间通过手腕连接区22固定连接。如图3，为了更加清楚的显示结构，腕带区21和手腕连接区22用虚线分开。可选地，腕带区21和手腕连接区22为一体结构。

沿腕带区21的长度方向，腕带区21能够卷绕，且腕带区21的两端分别设置有相互配合连接的第一连接件23和第二连接件24，第一连接件23和第二连接件24分别设置在腕带区21的两个表面。通过第一连接件23和第二连接件24，便于将手腕部2固定在使用者的手腕上，进而便于穿戴数据手套。可选地，腕带区21的长度方向垂直于或者近似垂直于手套本体1的延伸方向。

可选地，第一连接件23为魔术贴的带钩刺毛面，第二连接件24为魔术贴的纤维面；或者，第一连接件23为魔术贴的纤维面，第二连接件24为魔术贴的带钩刺毛面。

可选地，第一连接件23为按扣的公扣，第二连接件24为按扣的母扣；或者，第一连接件23为按扣的母扣，第二连接件24为按扣的公扣。按扣的公扣或者母扣的数量为一个或者多个。

本实施例中，第一连接件23和第二连接件24还可以为其他连接方式，如扣子与扣眼的连接方式、棘轮卡接方式等；优选地，第一连接件23和第二连接件24为魔术贴连接方式，其连接方式具有连接方便、快捷等优点。

可选地，手腕连接区22设置有第三连接件25，手套本体1设置有与第三连接件25配合连接的第四连接件26；通过第三连接件25和第四连接件26，以进一步便于将手腕部2固定在使用者的手腕上，进而进一步便于牢固穿戴数据手套。

手套本体1靠近手腕连接区22的一端具有开口11；开口11朝向手套本体1的侧面，且延伸到手套本体1靠近手腕连接区22的端部；通过开口11，便于将使用者的手伸入至数据手套内。

手腕连接区22与第四连接件26分别设置在开口11的两侧。

腕带区21连接有与传感器4电连接的数据采集装置5。通过腕带区21，以牢固的将数据采集装置5固定在数据手套上；以使数据采集装置5与传感器4位置相对固定，便于传输各个传感器4的数据信息。

可选地，第三连接件25为魔术贴的带钩刺毛面，第四连接件26为魔术贴的纤维面；或者，第三连接件25为魔术贴的纤维面，第四连接件26为魔术贴的带钩刺毛面。

可选地，第三连接件25为按扣的公扣，第四连接件26为按扣的母扣；或者，第三连接件25为按扣的母扣，第四连接件26为按扣的公扣。按扣的公扣或者母扣的数量为一个或者多个。

本实施例中，第三连接件25和第四连接件26还可以为其他连接方式，如扣子与扣眼的连接方式等；优选地，第三连接件25和第四连接件26为魔术贴连接方式，其连接方式具有连接方便、快捷等优点。

可选地，第一连接件23和第三连接件25分别设置在腕带区21的同一表面，也即，第二连接件24和第三连接件25分别设置在腕带区21的两个表面；以方便的将数据手套牢固配待在手上，例如可以单手将数据手套牢固配待在另一只手上。

可选地，腕带区21靠近第一连接件23的一端与手腕连接区22固定连接。

可选地，腕带区21除了连接有数据采集装置5之外，还可以连接其他腕带装置，例如手表、生化传感装置等。

可选地，数据手套的表面还可以设置有标记物，例如公司的logo、标识等物。

实施例二

实施例二提供了一种虚拟现实系统，该实施例包括实施例一所述的数据手套，实施例一所公开的数据手套的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的数据手套的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的虚拟现实系统，包括数据手套，还包括处理器和显示器；所述数据手套的传感器与所述处理器电连接；所述显示器与所述处理器电连接。所述虚拟现实系统通过采用将传感器固定连接在手套本体1与手套夹层之间的数据手套，以减少或者避免传感器因被触碰而导致传感器损坏或者接触不良，从而在一定程度上提高了数据手套的使用性能和使用寿命，以及提高了数据手套的美观度。

本实施例中所述虚拟现实系统具有实施例一所述数据手套的优点，实施例一所公开的所述数据手套的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。