基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，由裝置外殼、腕帶、采集分析模塊、按鈕、開關、數據接口、拉力傳感器、彈簧、牽引帶、紅外對管、松緊調節夾和手指環套組成。本實用新型通過腕帶戴在使用者的手腕上，并將五個手指環套戴在使用者的五個手指上，利用松緊調節夾調節牽引帶的松緊度，達到彈簧剛好繃緊的狀態；當手指運動時，采集分析模塊通過紅外對管和拉力傳感器獲取手指運動軌跡的相關數據，從而識別穿戴者的手勢，并通過數據接口將數據傳輸到計算機中，進行有效的進行人機交互，操作靈活，適用廣泛。
【專利說明】基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種識別裝置，具體是一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置。
【背景技術】
[0002]人機交互是指人與計算機之間為了完成確定任務，通過某種對話語言，以一定的交互方式進行信息交換的過程。
[0003]隨著人機交互的方式的發展，傳統鼠標和鍵盤等控制裝置進行間接的操作方式，由于過于依靠計算機自行運算，操作不靈活，且對使用者和使用范圍有限制等原因，逐漸被替代。現有流行的人機交互的方式多采用手勢識別方式，分為基于視頻的手勢識別以及基于語音的手勢識別。其中，基于視頻的手勢識別具有計算量大、誤判率高、對光照有要求等缺點。而基于語音的手勢識別通過捕獲例如關鍵詞的講話過程獲得的一組語音的信息，這樣就要求人的發音準確性以及需要記住語音命令等缺陷，均為操作帶來不便。

【發明內容】

[0004]針對上述存在的問題，本實用新型提供一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，將手勢語言轉化為數據傳輸到計算機，實現人機交互，操作靈活，適用廣泛。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提出一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，由裝置外殼、腕帶、采集分析模塊、按鈕、開關、數據接口、拉力傳感器、彈簧、牽引帶、紅外對管、松緊調節夾和手指環套組成；其中，裝置外殼兩端通過腕帶連接，采集分析模塊設置在裝置外殼內部下方，由電源和單片機系統組成，按鈕、開關、和數據接口設置在裝置外殼上表面，分別與采集分析模塊中的單片機系統電連接；拉力傳感器為五個，分別設置在采集分析模塊的上表面，與采集分析模塊中的單片機系統電連接，將拉力信號發送到單片機系統中，同時，每個拉力傳感器上端依次均連接有彈簧、牽引帶、紅外對管、松緊調節夾和手指環套；進一步，在裝置外殼上表面與拉力傳感器對應的位置設置有五個紅外對管，牽引帶穿過紅外對管內部。
[0006]單片機系統為單片機最小系統。
[0007]牽引帶為等間隔黑斑的透明帶。
[0008]還包括液晶顯示屏，液晶顯示屏設置在裝置外殼上表面，與采集分析模塊中的單片機系統電連接。
[0009]與現有技術相比，本實用新型設置了腕帶式手勢識別裝置，通過腕帶戴在使用者的手腕上，并將五個手指環套戴在使用者的五個手指上，利用松緊調節夾調節牽引帶的松緊度，達到彈簧剛好繃緊的狀態；當手指運動時，采集分析模塊通過紅外對管和拉力傳感器獲取手指運動軌跡的相關數據，從而識別穿戴者的手勢，并通過數據接口將數據傳輸到計算機中，進行有效的進行人機交互，對比基于視頻的手勢識別以及基于語音的手勢識別，適用環境和要求更低，且操作更為靈活，具有廣闊的市場前景。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型結構示意圖；
[0011]圖2是本實用新型的工作原理圖。
[0012]圖中:1、裝置外殼，2、腕帶，3、采集分析模塊，4、按鈕，5、開關，6、液晶顯示屏，7、數據接口，8、拉力傳感器，9、彈簧，10、牽引帶，11、紅外對管，12、松緊調節夾，13、手指環套，14、電源，15、單片機系統。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1和圖2所示，一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，由裝置外殼1、腕帶2、采集分析模塊3、按鈕4、開關5、數據接口 7、拉力傳感器8、彈簧9、牽引帶10、紅外對管11、松緊調節夾12和手指環套13組成；
[0015]裝置外殼I兩端通過腕帶2連接，采集分析模塊3設置在裝置外殼I內部下方，由電源14和單片機系統15組成，按鈕4、開關5和數據接口 7設置在裝置外殼I上表面，分別與采集分析模塊3中的單片機系統15電連接；拉力傳感器8為五個，設置在采集分析模塊3的上表面，與采集分析模塊3中的單片機系統15電連接，每個拉力傳感器8上端依次均連接有彈簧9、牽引帶10、紅外對管11、松緊調節夾12和手指環套13，紅外對管11為五個，設置在裝置外殼I上表面，與拉力傳感器8位置對應，牽引帶10穿過紅外對管11內部。
[0016]作為本實用新型進一步的改進，單片機系統15為單片機最小系統，從而降低整體裝置的重量，提高靈活性。
[0017]作為本實用新型進一步的改進，牽引帶10為等間隔黑斑的透明帶，提高其識別度。
[0018]作為本實用新型進一步的改進，還包括液晶顯示屏6，液晶顯示屏6設置在裝置外殼I上表面，與采集分析模塊3中的單片機系統15電連接。通過上述增加了液晶顯示屏6，可以將用于識別的手勢顯示在液晶顯示屏6上，用于使用者進行判斷。
[0019]在工作過程中，將腕帶2戴在使用者的手腕上，并將手指環套13戴在手指上，握拳并調節松緊調節夾12，使牽引帶10和彈簧9剛好處于拉緊狀態。按下一個按鈕4，單片機系統15記錄拉力傳感器8初始工作狀態，然后伸開手指成伸掌狀態，按下另一個按鈕4，單片機系統15記錄拉力傳感器8。單片機系統15進入識別功能運行狀態，當手指環套13牽動牽引帶10拉伸時，牽引帶10引起紅外對管11通斷狀態發生變化，單片機系統15檢測到紅外對管11的通斷變化后，拉力傳感器8采集當前承受的拉力，如果拉力值在比上次采集大，表示手指處于伸展運動，增加紅外通斷計數值，反之減小紅外通斷計數值。單片機系統15通過當前五個手指對應的紅外通斷計數情況，可以識別用戶當前手指的位置，從而識別用戶的手勢，然后將識別的手勢轉化為特定的格式從通信接口傳輸到計算中。
[0020]綜上所述，本實用新型設置了腕帶式手勢識別裝置，通過腕帶2戴在使用者的手腕上，并將五個手指環套13戴在使用者的五個手指上，利用松緊調節夾12調節牽引帶10的松緊度，達到彈簧9剛好繃緊的狀態；當手指運動時，采集分析模塊通過紅外對管11和拉力傳感器8獲取手指運動軌跡的相關數據，從而識別穿戴者的手勢，并通過數據接口將數據傳輸到計算機中，進行有效的進行人機交互，對比基于視頻的手勢識別以及基于語音的手勢識別，適用環境和要求更低，且操作更為靈活，具有廣闊的市場前景。
【權利要求】
1.一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，其特征在于，由裝置外殼(I)、腕帶(2)、采集分析模塊(3)、按鈕(4)、開關(5)、數據接口(7)、拉力傳感器(8)、彈簧(9)、牽引帶(10)、紅外對管(11)、松緊調節夾(12)和手指環套(13)組成； 所述的裝置外殼(I)兩端通過腕帶(2 )連接，所述的采集分析模塊(3 )設置在裝置外殼(O內部下方，由電源(14)和單片機系統(15)組成，所述的按鈕(4)、開關(5)和數據接口(7)設置在裝置外殼(I)上表面，分別與采集分析模塊(3)中的單片機系統(15)電連接；所述的拉力傳感器(8)為五個，設置在采集分析模塊(3)的上表面，與采集分析模塊(3)中的單片機系統(15)電連接，每個拉力傳感器(8)上端依次均連接有彈簧(9)、牽引帶(10)、紅外對管(11)、松緊調節夾(12)和手指環套(13)，所述的紅外對管(11)為五個，設置在裝置外殼(I)上表面，與拉力傳感器(8)位置對應，所述的牽引帶(10)穿過紅外對管(11)內部。
2.根據權利要求1所述的一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，其特征在于，所述的單片機系統(15)為單片機最小系統。
3.根據權利要求1所述的一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，其特征在于，所述的牽引帶(10)為等間隔黑斑的透明帶。
4.根據權利要求1所述的一種基于人機交互的腕帶式手勢識別裝置，其特征在于，還包括液晶顯示屏(6)，所述的液晶顯示屏(6)設置在裝置外殼(I)上表面，與采集分析模塊(3)中的單片機系統(15)電連接。
【文檔編號】G06F3/033GK203376691SQ201320291220
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月24日 優先權日:2013年5月24日
【發明者】唐璐, 田傳耕, 胡俊峰 申請人:徐州醫學院