一种采用手势控制的玩具遥控装置的制作方法

本发明属于玩具控制设备技术领域，具体涉及一种采用手势控制的玩具遥控装置及方法。

背景技术：

随着经济社会的快速发展，电子类产品进入了人们的生活，并且发挥着越来越重要的作用。儿童玩具的应用能够促进儿童的想象力以及思维的发展，并且能够在很多方面唤起儿童对于运用、知觉、想象以及好奇心等。

智能玩具是玩具类别的一个细分市场，把一些科技元素和传统玩具结合起来，通过与人互动，开发儿童的智能，让儿童在玩耍中学到一些高新技术知识。这些智能玩具不仅仅是普通的物品，更多的是陪伴孩子成长的知心小伙伴。

儿童智能玩具的设计指的是以语言信息的识别、肢体的碰触、图像以及文字等信息的交互为手段，发挥智能玩具在儿童阶段成长中发挥的作用，实现对儿童发展潜移默化的影响。本设计的目的是为了实现儿童智能玩具与儿童之间的互动，采用手势控制的远程遥控手套，使玩具成为孩子的玩伴，带给用户以全新的产品使用体验，能够充分的发挥智能产品在儿童成长过程中的作用。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种采用手势控制的玩具遥控装置，具有多样性、便捷性和互动性等特点。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种采用手势控制的玩具遥控装置：包括遥控装置本体和用于检测遥控者手指状态的检测装置，用于信号无线传输的无线信号收发装置、安装于接受端的姿势解码及控制单片机、玩具执行驱动机构；所述手指状态的检测装置由分别安装于食指、中指和拇指上的三轴加速度传感器构成；用于无线信号传输的收发装置采集到的手指状态信号传输到接受端，姿势解码及控制单片机接受手指状态信息，并对手指的状态加以识别和判断，在排除干扰因素后，识别出手指的姿势，并传递信号给玩具执行驱动机构，执行操作玩具的运动。

所述的采用手势控制的玩具遥控装置，食指和中指的三轴加速度传感器均戴装在第二个指关节上，拇指上的三轴加速度传感器戴装于拇指尖上；三轴加速度传感器用于检测每个手指的空间倾角状态，对手势的判断通过对三个手指关节的相对倾角关系的检测实现。

所述的采用手势控制的玩具遥控装置，手指状态包括：V型手势、NO.1手势、OK手势、单指手势和全指手势。

所述的V型手势的食指和中指在同一个平面上，且指向方向夹角成15～30°，拇指方向和中指食指指向方向的矢量和近似垂直，且平行于食指和中指构成的平面；无限接受端接收到手指的空间角度数据后，识别出该手势为V型手势。

所述的采用手势控制的遥控装置本体和上配有按钮与话筒，语音收集后由无线连接装置传输语音信号至玩具，玩具通过声音处理器发出不同音色的声音。

有益效果：与现有技术相比，本发明的采用手势控制的玩具遥控装置具有以下优点：

1)多样性：一只手的动作可以完成约20种指令，对应到的玩具小车与机器人能进行二十中预设动作，因此具有多样性。

2)便捷性：手势操控更加方便快捷，容易记住，手势较为贴近人们生活，无需多记便会操纵，较为方便。手的移动控制玩具的进退，相比于遥控器遥控会更加直观方便。

3)互动性：该控制装置能更好地与儿童沟通，促进孩子全面发展。手势控制动作，相比遥控器遥控更加方便直观。

附图说明

图1是三轴加速度传感器戴装示意图；

图2是采用手势控制的玩具遥控装置的控制原理图；

图3是手势一；

图4是手势二；

图5是手势三；

图6是手势四；

图7是手势五；

图8是手势六；

图9是V型手势的判断示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明做进一步的说明。

如图1和图2所示，采用手势控制的玩具遥控装置，包括遥控装置本体和一套用于检测遥控者手指状态的检测装置，用于信号无线传输的无线信号收发装置以及一个安装于接受端的姿势解码及控制单片机。手指状态的检测装置主要由分别安装于食指、中指和拇指的三个三轴加速度传感器以及信号处理及采集单片机构成，其中食指和中指的三轴加速度传感器戴装在第二个指关节上，拇指上的三轴加速度传感器戴装于拇指尖上。三轴加速度传感器用于检测每个手指的空间倾角状态，信号处理及采集单片机对手势的判断通过对三个手指关节的相对倾角关系的检测实现。用于无线信号传输的收发装置采集到的手指状态信号传输到接受端。接受端的姿势解码及控制单片机接受手指状态信息，并对手指的状态加以识别和判断，在排除干扰因素后，识别出手指的姿势，并传递信号给玩具执行驱动机构，执行操作玩具的运动。此外，该采用手势控制的玩具遥控装置，可以配有按钮与话筒，语音收集后由无线连接装置传输语音信号至玩具，玩具通过声音处理器发出不同音色的声音。

如图3所示，典型的手指状态包括：V型手势、NO.1手势、OK手势、单指手势和全指手势。当为V型手势时，该手势在食指和中指在同一个平面上，且指向方向夹角成15～30°，拇指方向和中指食指指向方向的矢量和近似垂直，且平行于食指和中指构成的平面，如图9所示。姿势解码及控制单片机对手指接受的手指的空间角度计算，判断出满足上述空间关系后，就识别出该手势为V。其他手势以此类推即可实现。

该采用手势控制的玩具遥控装置，具有以下优点：

1)多样性：

在此设计中，一只手的动作可以完成约20种指令(误差计算约为15°)，对应到的玩具小车与机器人能进行二十中预设动作，因此具有多样性。

2)便捷性：

当下，在许多智能玩具中，一部分是无需操控即能与儿童互动的，可以直接进行人机对话。但科技限制，其动作大多较为死板，反应也较为迟钝；另一部分是通过遥控器遥控，做出复杂的预设动作，但键位太多较为繁琐，家长不会也不愿操控，家中大多把它当作摆设。

而本发明，即手势操控更加方便快捷，容易记住，同时也不易像遥控器那般显眼，被孩子发现。手势简便，扔一下图为例，做出下列手势，玩具就会做出预设动作，发出预设声音。这些手势较为贴近人们生活，无需多记便会操纵，较为方便。手的移动控制玩具的进退，相比于遥控器遥控会更加直观方便。

3)互动性：

当代儿童不喜欢与父母交流，与其他玩具相比，加入本发明的玩具能更好地与儿童沟通，促进孩子全面发展。手势控制动作，相比遥控器遥控更加方便直观。