基于嵌入式的手掌识别与控制装置的制作方法

本实用新型属于智能设备技术领域，涉及人机交互，具体涉及基于嵌入式的手掌识别与控制装置。

背景技术：

近年来，手势识别控制是一个广受研究的议题。传统的手势识别是基于有线设备来连接计算机系统与用户。典型像数据手套，通过多个传感器将人手运动过程中的手指位置等信息传递给计算机，设备昂贵且繁杂。基于以上不足，基于视觉的手势识别越来越受欢迎，而传统的视觉识别技术依赖计算机作为计算核心，虽计算精确高效，但灵活性差，设备使用受到场地限制。并且传统的手势控制是对机械手臂进行控制，针对手掌的控制较少。针对以上问题，本系统采用STM32作为微控制核心，以OV7725作为视觉传感器，可对人的手掌动作进行跟踪与控制。在完成整个任务的同时，极大简化了整个装置，使其可应用在任何场地。

现有的基于嵌入式的手掌识别与控制装置在使用时存在一定的弊端，装置以计算机作为核心，灵活性差，且设备使用受到场地限制，装置针对手掌的控制较少，现有的手势识别都是依靠传感器进行信息传递，设备昂贵且复杂，在使用时带来了一定的影响，为此，我们提出基于嵌入式的手掌识别与控制装置。

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供基于嵌入式的手掌识别与控制装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

基于嵌入式的手掌识别与控制装置，包括视觉传感器OV、STM微控制器与五路舵机控制器，所述视觉传感器OV的上方设有摄像头，且摄像头的一侧设有图像处理PCB板，所述图像处理PCB板的一侧设有壳体，所述壳体的一侧设有线路板，所述线路板的一侧设有传输线，所述摄像头的上方设有LED补光灯，所述LED补光灯的一侧设有图像处理模组盖，所述图像处理模组盖的一侧设有电源，所述STM微控制器设置在视觉传感器OV的下方，所述五路舵机控制器设置在STM微控制器的下方，所述五路舵机控制器的上方设有漏电报警器，所述五路舵机控制器的下方设有机械手掌、伺服舵机与机械手指，且机械手掌、伺服舵机与机械手指依次横向排列。

上述装置中，所述LED补光灯环绕在摄像头的四周，且LED补光灯的数量为若干组，所述机械手指通过伺服舵机与机械手掌连接，且伺服舵机与机械手指的数量均为五组，所述五路舵机控制器的外表面设有故障报警器，故障报警器上设有警报灯与警报喇叭，所述视觉传感器OV的输出端与STM微控制器的输入端通过传输线相连接，所述机械手指上设有关节，每组机械手指上关节的数量为两组。

本实用新型有益效果是:该基于嵌入式的手掌识别与控制装置，将传统的基于有线设备来连接计算机系统与用户的手势识别，改进为采用OV7725视觉传感器来进行手势识别，方便对人手部动作的捕捉与识别，装置采用STM32作为微控制核心，无需繁杂的计算机作为控制核心，使得装置成本大大降低，且装置的灵活度增强，使装置的使用不受场地限制，装置在机械手掌上设有伺服舵机，每个舵机控制一个手指，从而实现每个手指都可灵活地进行控制，整个装置简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型基于嵌入式的手掌识别与控制装置的系统控制框图。

图2为本实用新型基于嵌入式的手掌识别与控制装置的OV7725视觉传感器的组成图。

图3为本实用新型基于嵌入式的手掌识别与控制装置的五路舵机控制器的组成图。

图4为本实用新型基于嵌入式的手掌识别与控制装置的系统的控制流程图。

图中1、OV7725视觉传感器；2、摄像头；3、图像处理PCB板；4、壳体；5、线路板；6、传输线；7、LED补光灯；8、图像处理模组盖；9、电源；10、STM32微控制器；11、五路舵机控制器；12、漏电报警器；13、机械手掌；14、伺服舵机；15、机械手指。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-4所示，基于嵌入式的手掌识别与控制装置，包括OV7725视觉传感器1、STM32微控制器10与五路舵机控制器11，所述OV7725视觉传感器1的上方设有摄像头2，且摄像头2的一侧设有图像处理PCB板3，所述图像处理PCB板3的一侧设有壳体4，所述壳体4的一侧设有线路板5，所述线路板5的一侧设有传输线6，所述摄像头2的上方设有LED补光灯7，所述LED补光灯7的一侧设有图像处理模组盖8，所述图像处理模组盖8的一侧设有电源9，所述STM32微控制器10设置在OV7725视觉传感器1的下方，所述五路舵机控制器11设置在STM32微控制器10的下方，所述五路舵机控制器11的上方设有漏电报警器12，所述五路舵机控制器11的下方设有机械手掌13、伺服舵机14与机械手指15，且机械手掌13、伺服舵机14与机械手指15依次横向排列。

其中，所述LED补光灯7环绕在摄像头2的四周，且LED补光灯7的数量为若干组。

其中，所述机械手指15通过伺服舵机14与机械手掌13连接，且伺服舵机14与机械手指15的数量均为五组。

其中，所述五路舵机控制器11的外表面设有故障报警器，故障报警器上设有警报灯与警报喇叭。

其中，所述OV7725视觉传感器1的输出端与STM32微控制器10的输入端通过传输线6相连接。

其中，所述机械手指15上设有关节，每组机械手指15上关节的数量为两组。需要说明的是，本实用新型为基于嵌入式的手掌识别与控制装置，在使用时，OV7725视觉传感器1上的摄像头2捕捉人手部的动作，LED补光灯7为摄像头2进行补光，捕捉的手势动作通过图像处理模组盖8上的图像处理PCB板3进行处理，经壳体4上的线路板5识别，由传输线6传输到STM32微控制器10上，STM32微控制器10对传递来的手势图像进行跳变沿检测与分析，电源9为装置进行供电，机械手掌13活动时，分析图像序列，得到每个机械手指15的具体位置与弯曲程度，由五路舵机控制器11上的伺服舵机14对每根机械手指15进行控制，从而实现每个机械手指15都可灵活地进行控制，机械手掌13上设有漏电保护器12，当发生漏电情况时，漏电保护器12上的警报灯闪烁，警报喇叭发出警报声，较为实用。本实用新型所述的基于嵌入式的手掌识别与控制装置，设有OV7725视觉传感器1、STM32微控制器10与伺服舵机14，能够更好的捕捉与识别人手部的动作，并能提高装置的灵活度，还能实现每个手指都可灵活地进行控制，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。