数据手套手势检测装置和手部康复训练装置的制作方法

1.本实用新型涉及手势识别技术领域，特别是涉及一种数据手套手势检测装置和手部康复训练装置。


背景技术：

2.手势识别技术常用于各种智能化设备中，基于识别出的不同手势执行不同的程序指令。另外，在手部康复训练中，为了测试患者手部的弯曲度，也同样需要对手部进行手势识别。
3.而目前对手部姿势识别检测的设备大体可以分为两类，一类是给予图像识别，通过采集手部图像判断手部姿势。但是对于康复训练中患者手部需要佩戴一些治疗仪器而言，这种采集方式显然存在一定的干扰。另一类是基于蓝牙、rfid识别装置等等识别手部姿势，这种方式采集使用者的手势，能够在一定程度上避免环境对采集信号的干扰，但往往需要配置体积相对较大的硬件设备，在一定程度上限制了使用者手部动作的灵活性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种数据手套手势检测装置以及手部康复训练装置，能够在一定程度上提升手势识别的准确度并简化手势检测装置的结构。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种数据手套手势检测装置，设于手套本体上的rfid识别器、设于所述手套本体的各个手指部位且分别具有不同标识的rfid标签，以及控制器；
6.其中，每个所述rfid标签的感应线圈上均电连接有多个控制开关，当所述控制开关闭合的数量不同，所述感应线圈接通电路的线圈匝数不同；
7.所述控制器用于控制每个所述rfid标签中各个所述控制开关的闭合和断开，以及获取并输出所述rfid识别器识别各个所述rfid标签的识别信息。
8.在本技术的一种可选地实施例中，同一个所述rfid标签的各匝所述感应线圈之间并联连接，且每匝所述感应线圈串联连接有一个控制开关；当所述控制开关闭合时对应的所述感应线圈形成闭合回路，当所述控制开关断开时对应的所述感应线圈的闭合回路断开。
9.在本技术的一种可选地实施例中，所述控制开关为电子开关。
10.在本技术的一种可选地实施例中，所述rfid识别器设于所述手套本体的手背部位；所述rfid标签设于所述手套本体的指尖部位。
11.本技术还提供了一种手部康复训练装置，包括如上任一项所述的数据手套手势检测装置。
12.在本技术的一种可选地实施例中，还包括设于手套本体上的气囊；连接所述气囊和充气设备的气泵。
13.在本技术的一种可选地实施例中，所述数据手套手势检测装置和所述气囊分别设
于一副手套的两只不同的手套本体上。
14.本实用新型所提供的一种数据手套手势检测装置，设于手套本体上的rfid识别器、设于手套本体的各个手指部位且分别具有不同标识的rfid标签，以及控制器；其中，每个rfid标签的感应线圈上均电连接有多个控制开关，当控制开关闭合的数量不同，感应线圈接通电路的线圈匝数不同；控制器用于控制每个rfid中各个控制开关的闭合和断开，以及获取并输出rfid识别器识别各个rfid标签的识别信息。
15.本技术中基于rfid识别器识别rfid标签信号强度和rfid识别器与rfid标签之间的距离以及rfid标签中感应线圈的匝数有关这一原理，在rfid标签的感应线圈上连接多个控制开关，且当控制开关闭合的数量不同，rfid标签中感应线圈接通电路的线圈匝数也不相同。
16.由此，当使用者佩戴该数据手套时，可以依次控制不同数量的控制开关，显然，当手指上rfid标签距离rfid识别器的距离越近，也就只需要接通更少匝数的感应线圈，该rfid识别器即可识别到rfid标签，反之，当手指上rfid标签距离rfid识别器的距离越远，也就需要接通更多匝数的感应线圈才能检测的rfid标签。因此，可以通过闭合不同数量的控制开关，确定识别到每个rfid标签所需的最少匝数的感应线圈，从而间接确定rfid标签和rfid识别器的相对距离，而rfid标签和rfid识别器的相对距离又间接反映了各个手指的弯曲程度，进而间接实现手部姿势的识别。
17.相对于常规技术中通过设置大量的rfid标签通过判断哪些rfid标签能够识别到哪些不能够识别到，并以此确定手部姿势的手势识别技术而言，本技术能够在很大程度上减少rfid标签的数量，进而简化数据收到上的检测手部姿势的硬件设备的体积。
18.综上所述，本技术中所提供的数据手套手势检测装置能够在准确检测手部姿势的基础上简化数据手套的结构，便于使用者的手部活动。
19.本技术还提供了一种手部康复训练装置，具有上述有益效果。
附图说明
20.为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
21.图1为本技术实施例提供的数据手套手势检测装置的示意图；
22.图2为本技术实施例提供的数据手套手势检测装置的电路结构示意图。
具体实施方式
23.在rfid技术的应用中主要包括rfid识别器和rfid标签两个主要部分。rfid识别器识别rfid标签只有两个结果，能够识别到和不能识别到。而实际上是无法确定rfid识别器和rfid标签的距离大小。
24.因此，目前利用rfid技术对人的手部姿势进行检测，多是在手部的各个关节位置点甚至分关节位置点均分别设定rfid标签。随着手部不同动作的变化各个rfid标签和rfid识别器之间的相对距离也就相应的发生变化，使得rfid标签有些位于rfid识别器的识别范
围内，有些则位于识别范围之外，通过rfid识别器对各个rfid标签的综合识别结果，可以确定并判断人手姿势。
25.尽管上述方式能在一定程度上对手势进行检测，但是因为需要在手部各个关节处均设置rfid标签，导致被检测者的手部活动受限。
26.为此，本技术中提供了一种能够在一定程度上减少rfid标签的数量的基础上实现手部姿势检测的技术方案。
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅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。
28.如图1和图2所示，图1为本技术实施例提供的数据手套手势检测装置的示意图；图2为本技术实施例提供的数据手套手势检测装置的电路结构示意图，该数据手台手势检测装置可以包括：
29.设于手套本体1上的rfid识别器2、设于手套本体1的各个手指部位且分别具有不同标识的rfid标签3，以及控制器4；
30.其中，每个rfid标签3的感应线圈31上均电连接有多个控制开关32，当控制开关32闭合的数量不同，感应线圈31接通电路的线圈匝数不同；
31.控制器4用于控制每个rfid中各个控制开关32的闭合和断开，以及获取并输出rfid识别器2识别各个rfid标签3的识别信息。
32.传统的rfid识别器2能否识别到rfid标签3的因素一般仅仅依赖于rfid识别器2和rfid标签3之间相对距离的改变而改变，当rfid标签3在rfid识别器2的识别距离之内，则可以识别到这一rfid标签3，而rfid识别器2识别rfid标签3的距离大小和二者之间可交互的信号强度相关，强度越大，可识别的距离范围越大。但目前rfid识别器2识别的rfid标签3之间识别信号的强度基本上都是固定的，rfid识别器2可识别rfid标签3的距离范围也是固定的。在rfid识别器2识别rfid标签3时，仅仅能够判断该rfid标签3在不在其可测量的距离范围内，而无法判断该rfid标签3更精准的距离。
33.为此，本技术中考虑到rfid识别器2识别rfid标签3的可识别距离取决于二者之间传输的信号强度，若是二者之间传输的信号强度可变，那么rfid识别器2的可识别距离也相应可变，若是在该信号强度为某一大小时，rfid识别器2无法识别rfid标签3，而适当增大该信号强度，rfid识别器2即可识别到该rfid标签3，显然，信号强度增大前后rfid识别器2可识别的距离范围是可测的，那么rfid标签3到rfid识别器2的距离必然在信号强度增大前后两次对应的可测距离之间，当两个可测距离差距足够小，即可却动rfid标签3和rfid识别器2之间的相对距离。
34.因此，基于上述原理，本实施例中将rfid标签3中的感应线圈31电连接多个控制开关32，那么不同位置的控制开关32的闭合和断开可以改变感应线圈31接通的数量。基于rfid技术的工作常识可知，rfid标签3中接入的感应线圈31的匝数是直接影响rfid标签3和rfid识别器2之间识别交互的信号强度。感应线圈31匝数越多信号越强，反之感应线圈31匝数越少信号强度越弱。由此可以在rfid标签3的感应线圈31上每隔一定匝数的线圈视为一组共同连接一个控制开关32，各组感应线圈31之间并联连接。
35.对于各个控制开关32具体可以采用能够受控制器4控制的电子开关，也可以考虑采用手动控制的开关，对此本技术中不做具体限制。
36.当需要对手部姿势检测时，只需要依次控制各个控制开关32断开和闭合的数量，当rfid识别器2恰好能够识别到某一rfid标签3时，对应的控制开关32的闭合数量即为可以识别该rfid标签3最少需要接通的控制开关32，而基于控制开关32和可识别距离之间的对应关系，显然可以识别确定该rfid标签3的相对距离。进一步地，因为本技术中的rfid标签3设于手套本体1的手指部位，而手部的各种手势也主要在于各个手指完全的角度不同。基于手指上某些位置点距离rfid识别器2的距离，即可判断识别出对应的手势。
37.相对于传统的利用rfid识别器2和rfid标签3进行手势判断时，因为本技术中每个rfid标签3所在位置能够明确测出相对于rfid识别器2的相对距离，因此在手势识别时，因为基于rfid识别对rfid标签3可以获得的相对位置信息更多且更准确，也就可以在一定程度上减少rfid标签3的数量，对于rfid标签3设置的位置和数据可以根据实际需求确定，但各个rfid标签3应当尽可能的靠近指尖部位。尽可能的增大不同手势时对应的rfid标签3的位置差异
38.以rfid标签3设于指尖位置为例进行说明，可以仅仅在手套本体1的每个指尖位置各设置一个rfid标签3。当手指任意一个关节发生弯曲时，其指尖的位置均会发生变化。对于rfid识别器2可以设置在手部除了手指之外其他任意位置。应当尽可能的避开手指的关节部位，且距离手指关节的部位相对更远，测量结果更为精准。例如可以设置在手背部位，避开手部抓握的部位，进而避免对手部各种手势动作的操作产生影响。
39.在实际对手部姿势进行判断时，对于每个手指的弯曲程度，可以预先基于手指弯曲程度和对应的需要闭合控制开关32的数量之间创建列表，确定二者的一一对应关系，在实际进行检测时，即可依据各个rfid标签3恰好被检测到时对应的闭合控制开关32的数量确定手指弯曲程度。
40.在本技术的一种可选地实施例中，还可以进一步地包括：
41.同一个rfid标签3的各匝感应线圈31之间并联连接，且每匝感应线圈31串联连接有一个控制开关32；当控制开关32闭合时对应的感应线圈31形成闭合线圈回路，当控制开关32断开时对应的感应线圈31的闭合回路断开。
42.基于上述论述，在实际应用中也可以将多匝感应线圈31共接一个控制开关32。但显然每个控制开关32连接的感应线圈31的数量越少，最终测得的rfid标签3相对于rfid识别器2的距离越精准。因此在实际应用中感应线圈31的匝数可以根据实际对精度的要求设定。
43.进一步地，在实际应用中也可以考虑设置两个rfid识别器2，当两个rfid识别器2均可以同时对rfid标签3进行检测识别并确定相对距离时，也即可以明确确定rfid标签3的具体位置，有利于rfid标签3定位的精准性。
44.另外，需要说明的是，本技术中的控制器4主要是用于控制每个rfid标签3中的控制开关32依次连接，并获得rfid识别器2是否识别到rfid标签3的结果。显然对于控制多个控制开关32依次闭合和断开的控制器4是本领域技术人员基于已有技术能够实现的，因此本技术改进的重点并不在于控制器4如何控制该控制开关32的闭合和断开的软件程度上的改进，而在于将具有这一功能的控制器4和rfid标签3以及各个控制开关32相连接的使用，
因此，本实施例的技术方案符合实用新型的保护客体。
45.综上所述，本技术中通过在rfid标签3中的感应线圈31连接多个控制开关32，通过控制每个rfid标签3中感应线圈31的数量，实现每个rfid标签3相对于rfid识别器的距离识别，从而提高rfid识别器可以别rfid标签3的信息量，进而减少rfid识别器识别rfid标签3确定手势所需的rfid标签3的数量，避免rfid标签3数量过多影响手部活动，有利于手势识别技术的广泛应用。
46.本技术还提供了一种手部康复训练装置的实施例，该装置可以包括如上任一项所述的数据手套手势检测装置。
47.在手部康复训练过程中，一般需要通过数据手套完成患者手部可弯曲的最大弯曲度之后，再确定治疗方案通过外部作用驱动患者患病手部活动。基于本实施例中的数据手势检测装置能够准确快速的实现手势弯曲度检测，有利于患者更好的治疗康复。
48.可选的，还包括设于手套本体1上的气囊；连接气囊和充气设备的气泵。
49.需要说明的是，该手套本体1上的气囊的充气量一般需要根据手指的弯曲程度进行控制。
50.例如，当手指弯曲时，为了避免气囊充气量过多影响手指弯曲活动，可以根据测得的手指弯曲程度适当减少或增大气囊充气量。
51.当然，也可以是通过检测获得手指的弯曲度后，通过对手指康复治疗的需要对气囊的充气量进行调节，进而通过气囊对手指进行挤压，实现通过气囊对手指运动的控制按摩。
52.在本技术的另一可选地实施例中，还可以进一步地包括：
53.数据手套手势检测装置和气囊分别设于一副手套的两只不同的手套本体1上。
54.本实施例所提供的手部康复训练装置，主要用于患者一只手健康和另一只手活动不受控制需要进行康复训练的情况。例如患者左手为健康状态右手为患病状态，可以在左手佩戴数据手套，右手佩戴包含由气囊的手套，患者想要实现右手握拳，可以先将左手握拳，左手的数据手套检测到相应的手势数据后，通过该手势对应的气囊充气量即可通过气囊驱动右手手部做出和左手相同的动作，从而实现神经
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左手
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右手等控制方式。当然在实际应用中还存在其他控制方式，本技术中不一一列举。
55.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本技术实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
56.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。