一种无臂残疾人头部可穿戴式助力鼠标的制作方法

本实用新型涉及穿戴式鼠标的技术领域，尤其涉及一种无臂残疾人头部可穿戴式助力鼠标。

背景技术：

身体障碍者约占全球人口的10%，而全球大约有3亿8千6百万适龄身体障碍者失业在家。残疾人不仅需要国家的救助，也需要自救，而在当今社会，无障碍地使用电脑成为他们自救的重要途径。目前，市场上的可穿戴式设备大多是穿戴在手腕和手指上，为正常人士使用，而设计一款专门为无臂身体障碍者使用的电脑输入外设，让身体障碍者能够像正常人一样来使用电脑，不仅可以加强身体障碍者与社会的交流，甚至可以进一步更好地实现自己的价值，减轻国家和家庭的负担。

技术实现要素：

针对现有可穿戴式鼠标不适合无臂残疾人的技术问题，本实用新型提出一种无臂残疾人头部可穿戴式助力鼠标，可戴在使用者头部，根据使用者头部和咬肌动作进行鼠标操作指令的生成和传输，提高了残疾人使用电脑的便捷性。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种无臂残疾人头部可穿戴式助力鼠标，包括头部穿戴件，头部穿戴件的顶部设有姿态传感器，姿态传感器实时感知使用者头部的动作变化数据，头部穿戴件的中部设有压力传感器，压力传感器实时检测使用者咬肌的动作变化数据；头部穿戴件上设有AD转换器、微控制器和WiFi模块，压力传感器与AD转换器相连接，姿态传感器、AD转换器和WiFi模块均与微控制器相连接，AD转换器、微控制器和WiFi模块均与电源模块相连接。头部穿戴件将姿态传感器固定在使用者头顶部、将压力传感器固定在使用者脸颊部，感知操作指令。WiFi模块与电脑主机相连接，从而实现对电脑主机鼠标的输入和控制操作。

所述电源模块包括供电导线，供电导线设置在头部穿戴件上，供电导线一端分别与AD转换器、微控制器和WiFi模块相连接，供电导线另一端设有电源适配器，电源适配器与供电电源相连接。

所述电源模块包括蓄电池，蓄电池设置在头部穿戴件上，蓄电池分别与AD转换器、微控制器和WiFi模块相连接。

所述微控制器为STM32F103ARM微控制器，姿态传感器为MPU6050姿态传感器，压力传感器为znhbm-1压力传感器。

所述头部穿戴件为椭圆形、可伸缩的束缚带，头部穿戴件中部的后侧均设有通孔，通孔的形状与耳朵相匹配。

所述头部穿戴件后部的两侧均设有绑带。

所述头部穿戴件的中部设有听筒，头部穿戴件的下部设有话筒，听筒和话筒均与音频控制器相连接，音频控制器与微控制器相连接。

本实用新型的有益效果：符合残疾人的需求、方便实用、结构简单易于大规模生产，在使用时，通过穿戴件将传感器组固定在使用者头部，经头部和咬肌的动作造成姿态传感器和压力传感器感知数据的变化，然后通过微控制器对感知数据进行分析处理以判断鼠标左键单击、左键双击、左键长按、右键单击、锁定、开锁等命令及确定鼠标移动的方向和位移，从而得到鼠标操作指令和移动数值，再通过WiFi模块传送给电脑主机。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的原理框图。

图中，1为头部穿戴件，2为姿态传感器，3为压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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付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。

实施例1，如图1所示，一种无臂残疾人头部可穿戴式助力鼠标，包括头部穿戴件1，头部穿戴件1的顶部设有姿态传感器2，姿态传感器2内置于头部穿戴件的头顶部，姿态传感器实时感知使用者头部的动作变化数据。头部穿戴件1的中部设有压力传感器3，压力传感器3内置于头部穿戴件1的脸颊部，压力传感器实时检测使用者咬肌的动作变化数据。头部穿戴件1上设有AD转换器、微控制器和WiFi模块，压力传感器与AD转换器相连接，姿态传感器、AD转换器和WiFi模块均与微控制器相连接，AD转换器、微控制器和WiFi模块均与电源模块相连接，如图2所示。微控制器学习姿态传感器2和压力传感器3采集的动作信息，将其转化为鼠标的左键单击、左键双击、左键长按、右键单击、移动、锁定、开锁等操作，通过WiFi模块传送至电脑主机，实现对电脑主机的输入控制。

所述电源模块包括蓄电池，蓄电池设置在头部穿戴件1上，蓄电池作为供电电源分别与AD转换器、微控制器和WiFi模块相连接，实现电能的供给。

所述微控制器为STM32F103ARM微控制器，姿态传感器为MPU6050姿态传感器，压力传感器为znhbm-1压力传感器。

当使用者穿戴好头部穿戴件后，即进行初始化，姿态传感器检测使用者的姿态初始位置，压力传感器检测使用者咬肌的压力初始值，姿态初始位置和压力初始值存储在微控制器的存储模块内。以初始位置为“零点”，当使用者头部变化一个角度变化时，姿态传感器将感受到该变化，并将其感知数据传给微控制器进行分析处理，可得到使用者头部运动的俯仰角、滚转角和偏航角。姿态传感器周期性感知数据，根据微控制器每隔一段时间所得到的俯仰角、滚转角可以判断进行鼠标上下移动操作、左右移动操作及斜方向移动操作的具体方向和位移。根据微控制器得到的周期性的偏航角可判断当前是否锁定或者为右键单击操作。根据一定时间内压力传感器的感知数据相对于压力初始值是否发生了改变以及发生了几次改变，可以判断鼠标是否进行左键单击操作、左键双击操作和左键长按操作。这样，通过头部穿戴件固定于头顶部的姿态传感器和脸颊部的压力传感器，经头部和咬肌的动作造成姿态传感器和压力传感器感知数据的变化，然后通过微控制器对感知数据进行分析处理以判断鼠标进行左键单击、左键双击、左键长按、右键单击、锁定、开锁等命令及确定鼠标移动的具体方向和位移，从而得到鼠标操作指令和移动数值，再通过WiFi模块传送给电脑主机。

实施例2，一种无臂残疾人头部可穿戴式助力鼠标，所述电源模块包括供电导线，供电导线设置在头部穿戴件上，供电导线一端分别与AD转换器、微控制器和WiFi模块相连接，供电导线另一端设有电源适配器，电源适配器与供电电源或电脑主机相连接。通过导线实现电能的传递。

所述头部穿戴件1为椭圆形、可伸缩的束缚带，方便固定在头部。头部穿戴件1中部的后侧均设有通孔，通孔的形状与耳朵相匹配。将使用者的耳朵设置在通孔中，可以保证束缚带向脸部平移，保证压力传感器测量数据的稳定性。

进一步地，所述头部穿戴件1后部的两侧均设有绑带，绑带可将头部穿戴件1绑在使用者头的后部，确保头部穿戴件1更加稳定。

进一步地，所述头部穿戴件1的中部设有听筒，头部穿戴件1的下部设有话筒，听筒和话筒均与音频控制器相连接，音频控制器与微控制器相连接。听筒可实现收听语音，话筒可实现语音采集，通过电脑主机和Internet实现通话，从而实现人机互动，增加与电脑主机的进一步交互。

其他结构、工作过程与实施例1相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。