手指关节弯曲度测量体感手套的制作方法

文档序号:15076417发布日期:2018-08-01 01:48阅读:2716来源:国知局

本发明涉及人机交互技术领域,具体涉及一种手指关节弯曲度测量体感手套。



背景技术:

现代社会人类与机器的交互愈加频繁、紧密,人-机交互技术日新月异,从传统的鼠标、键盘等直接接触式交互方式到触摸屏方式、语音控制方式,到现在热门的基于计算机视觉、可穿戴式传感器的人体动作识别交互方式,实现了从接触交互到非接触式交互的飞跃。但这些新交互技术还存在一些问题有待解决,比如计算机视觉技术需要依赖摄像机,受摄像空间和光照度环境影响大,可穿戴设备受核心部件传感器的测量精度影响大。

具体到手指弯曲度测量传感器技术方面,中国专利授权公告号cn102096467b,授权公告日2013年04月03日,发明创造的名称为光放射式移动手语识别系统及手指弯曲测量,公开了一种利用光电传感器测量手指弯曲度的技术,其特征在于光电传感器的led发光二级管发出的光经手指反射后被其pd光电管接收,接收的光强随着手指弯曲程度的变化而变化。其不足之处是光学器件和电子器件对测量环境的要求较高。

为了解决这一问题,中国专利申请公布号cn103760967a,公布日2014年04月30日,发明创造的名称为一种手指弯曲度avatar控制传感器件,公开了一种利用弹性测量传感器测量手指弯曲度的技术,其特征在于弹性测量传感器通过手指弯曲过程中对弹绳的拉伸产生拉力,根据弹绳伸长的长度来间接判断手指的弯曲程度。其不足之处是不能直接测量手指每个关节的弯曲度,无法识别扣动扳机、弹琴等动作中某个手指关节的微小弯曲程度。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种测量手指间每个关节弯曲度的体感手套,既能提高手指弯曲度的测量精度,又能识别手指关节的某些细微动作,给用户带来更好的交互体验感。

为了实现上述目的,本发明设计出一种手指关节弯曲度测量体感手套,包括微型角度传感器、信号调理电路、信息处理器、数据总线、外部数据线和手套体;所述微型角度传感器、信号调理电路和信息处理器都集成在手套体上;所述信号调理电路分别与微型角度传感器和信息处理器相连;所述数据总线由模拟数据总线和数字数据总线组成。

优选地,所述信号调理电路采用a/d转换器,通过模拟数据总线与微型角度传感器相连,通过数字数据总线与信息处理器相连。

优选地,所述信息处理器采用stm32处理器,通过外部数据线与外设相连。

优选地,所述微型角度传感器布置在手套体的各个关节位置。

有益效果

本发明一种手指关节弯曲度测量体感手套具有以下有益效果:

1.手指每个关节处都布置微型角度传感器,测量位置精准,测量数据精度高;

2.主要电子元件都集成在手套体上,结构简单,用户交互体验感佳。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解,下面将结合具体实施例及附图对本发明的结构原理作进一步的详细描述。

如图1所示,一种手指关节弯曲度测量体感手套,包括微型角度传感器1、a/d转换器2、stm32处理器3、手套体4、模拟数据总线5、数字数据总线6和外部数据线7;所述微型角度传感器1、a/d转换器2和stm32处理器3都依附在手套体4上;所述a/d转换器2分别与微型角度传感器1和stm32处理器3相连;所述stm32处理器3通过外部数据线7与外设相连。

如图1所示,所述微型角度传感器1在随手指关节转动时电阻也随之改变,从而改变电流大小;所述a/d转换器2将微型角度传感器1产生的电流变化信号与设定阈值比较,产生多位二进制数字信号;所述stm32处理器3通过数字数据总线6接收a/d转换器2输出的数字信号,通过外部数据线7输出信号给外设。

本发明的工作原理:以手套体4作为载体,用户手指关节动作时,带动微型角度传感器1转动,改变电阻从而改变输出电流大小,a/d转换器2将微型角度传感器1输出的模拟信号通过电压比较,得到手指关节弯曲角度的数字量并发送至stm32处理器3;其中a/d转换器2的分辨率可通过数字信号输出组数来进行调定,以六路输出数字量为例,通过实际测量和统计确定人体手指弯曲最大范围为100度,测量精度为1.6度,能满足基本人机交互的需求;通过增加数字量输出位数可大幅提高输出精度。

以上所述,实际方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明技术的精神的前提下,本领域工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。



技术特征:

技术总结
手指关节弯曲度测量体感手套,包括微型角度传感器、信号调理电路、信息处理器、数据总线、外部数据线和手套体;所述微型角度传感器、信号调理电路和信息处理器都集成在手套体上;所述信号调理电路分别与微型角度传感器和信息处理器相连;所述数据总线由模拟数据总线和数字数据总线组成。本发明能测量手指间每个关节弯曲度,从而可识别手指关节诸如扣动扳机、弹琴等细微动作,具有结构简单、测量数据精度高、用户交互体验感佳等优点。

技术研发人员:陈耿彪;黄帅;王舒婷
受保护的技术使用者:长沙理工大学
技术研发日:2018.01.26
技术公布日:2018.07.31
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