一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统的制作方法

本发明涉及电子控制领域，特别涉及一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统。

背景技术：

在电子控制领域内，如电子船的控制，往往需要具有相应控制作用的遥控器或通过移动设备如手机等来完成，而在现代控制领域，这种较基础的控制手段过于简单，囿于手机等移动设备自身硬件及软件的限制，对电子船不能做到精准控制，已不能满足人们的需求了，因此本发明采用手势识别的技术作为一种新型的控制手段，达到控制电子船在水中按人们意愿移动的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统，其通过穿戴式设备将人的手势转化为控制信号进而对遥控船进行控制。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统，包括遥控船，还包括穿戴式手势识别装置，所述穿戴式手势识别装置包括手套、集成有陀螺仪模块的stm32单片机、高精度压力传感器、第一电池、无线发送模块zigbee，其中高精度压力传感器、无线发送模块zigbee分别与集成有陀螺仪模块的stm32单片机电连接；高精度压力传感器安装在手套的手指部位，集成有陀螺仪模块的stm32单片机安装在手套的手掌部分；

所述遥控船包含遥控船船体、安装于遥控船船体的无线接收模块；其中无线接收模块用于接收无线发送模块zigbee发出的信号。

所述遥控船还包括stm32单片机、螺旋桨、螺旋桨控制电机、电机驱动模块、舵机、第二电池，其中无线接收模块接收无线发送模块zigbee发出的信号后传输至stm32单片机，stm32单片机发出相应的控制指令控制螺旋桨控制电机、电机驱动模块驱动螺旋桨、舵机，进而完成遥控船的变速、前进、后退、转向。

所述螺旋桨安装在遥控船船体的尾部，与安装在遥控船船体内部的螺旋桨控制电机相连，作为遥控船的动力部分；所述舵机安装在遥控船船体前部，使遥控船船体能转动特定的角度。

所述电机驱动模块的型号为tb6612fng。

所述遥控船船体尾部设置有格挡板。设置的格挡板作为防水保护措施。

所述遥控船船体采用防水的pvc板制作。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明提供的基于手势识别的穿戴式操作控制系统相比于普通遥控船操作控制系统有以下优点：将手势识别技术与传统的遥控控制技术相结合，提高了操作者的参与感与使用性。

2、本发明高精度压力传感器安装在手指部位，可以将压力信号转化为电机的控制信号，从而控制船体的启动与停止。

3、本发明的无线模块采用的技术为zigbee技术。

附图说明

图1为本发明所述一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统的穿戴式手势识别装置的结构示意图。

图2为本发明所述一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统的遥控船的结构示意图。

图3为图2的局部放大图。

其中，附图中的标号含义如下：

1-手套；2-高精度压力传感器；3-第一电池；4-集成有陀螺仪模块的stm32单片机；5-无线发送模块zigbee；6-遥控船船体；7-舵机；8-stm32单片机；9-第二电池；10-螺旋桨控制电机；11-螺旋桨；12-电机驱动模块；13-无线接收模块。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1、2、3，一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统，包括遥控船，还包括穿戴式手势识别装置，所述穿戴式手势识别装置包括手套1、集成有陀螺仪模块的stm32单片机4、高精度压力传感器2、第一电池3、无线发送模块zigbee5，其中高精度压力传感器2、无线发送模块zigbee5分别与集成有陀螺仪模块的stm32单片机4电连接；高精度压力传感器2安装在手套1的手指部位，集成有陀螺仪模块的stm32单片机4安装在手套1的手掌部分；

所述遥控船包含遥控船船体6、安装于遥控船船体6的无线接收模块13；其中无线接收模块13用于接收无线发送模块zigbee5发出的信号。

所述遥控船还包括stm32单片机8、螺旋桨11、螺旋桨控制电机10、电机驱动模块12、舵机7、第二电池9，其中无线接收模块13接收无线发送模块zigbee5发出的信号后传输至stm32单片机8，stm32单片机8发出相应的控制指令控制螺旋桨控制电机10、电机驱动模块12驱动螺旋桨11、舵机7，进而完成遥控船的变速、前进、后退、转向。

所述螺旋桨安装在遥控船船体6的尾部，与安装在遥控船船体6内部的螺旋桨控制电机10相连，作为遥控船的动力部分；所述舵机7安装在遥控船船体6前部，使遥控船船体6能转动特定的角度。

所述电机驱动模块的型号为tb6612fng。

所述遥控船船体尾部设置有格挡板。设置的格挡板作为防水保护措施。

所述遥控船船体采用防水的pvc板制作。

一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统，当使用者佩戴好手套后，安装在手套手掌部位的陀螺仪数据会随着使用者手势的变化而变化，当使用者手部在俯仰方向旋转，也即陀螺仪对应的pitch轴发生旋转时，可以将采集到的位置变动信息通过无线发送模块传输给遥控船部分，进而控制单片机输出的pwm，控制螺旋桨电机的转速和转向，实现变速和前进，后退的功能。

当使用者手部沿陀螺仪对应的roll轴旋转时，可将对应信息通过无线模块传输给遥控船上的单片机，进而控制舵机的转动，实现遥控船当使用者按压手指上安装有压力传感器的部位时，传感器测量到的压力数值大小会返回给单片机部分。该部分信号经过主控芯片处理后转化为电机控制量，压力数值增大则速度增大，反之则减小。当检测到压力传感器和陀螺仪数据均为0时，小船会停止运动，从而控制船体的启停。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开的一种基于手势识别的穿戴式操作控制系统，包括遥控船，还包括穿戴式手势识别装置，所述穿戴式手势识别装置包括手套、集成有陀螺仪模块的stm32单片机、高精度压力传感器、第一电池、无线发送模块zigbee，其中高精度压力传感器、无线发送模块zigbee分别与集成有陀螺仪模块的stm32单片机电连接；高精度压力传感器安装在手套的手指部位，集成有陀螺仪模块的stm32单片机安装在手套的手掌部分。本发明通过手套上的陀螺仪模块以及压力传感器采集穿戴者的手势变化情况，进而转化为对遥控船的控制信号，通过无线收发模块将控制信号传输给遥控船，达到控制遥控船的目的。

技术研发人员：张东;胡世宇;黄天宇;李嘉兴;卢欢鹏;陈文辉
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2017.05.15
技术公布日：2017.09.05