本發明涉及計算機技術領域,具體為一種計算機領域中用于人機交互的指尖佩戴式操作終端。
背景技術:
人機交互是一門研究系統與用戶之間的交互關系的學問。系統可以是各種各樣的機器,也可以是計算機化的系統和軟件。人機交互界面通常是指用戶可見的部分。用戶通過人機交互界面與系統交流,并進行操作。小如收音機的播放按鍵,大至飛機上的儀表板、或是發電廠的控制室。人機交互界面的設計要包含用戶對系統的理解(即心智模型),那是為了系統的可用性或者用戶友好性,隨著計算機技術的發展,操作命令也越來越多,功能也越來越強。隨著模式識別,如語音識別、漢字識別等輸入設備的發展,操作員和計算機在類似于自然語言或受限制的自然語言這一級上進行交互成為可能。此外,通過圖形進行人機交互也吸引著人們去進行研究。這些人機交互可稱為智能化的人機交互。這方面的研究工作正在積極開展,我們現在直觀意義上理解的人機交互是指人與機器之間的互動方式鍵盤輸入、手柄操作、觸控操作,但這些交互方式主要存在交互方式不夠便捷或自然,傳統的人機交互方式的移動性不強,把人限制在跟種各樣的屏幕前,而且往往要借助輔助裝置(如鼠標、鍵盤、手柄等)來進行交互,單通道的交互明顯不夠自然,為此,我們提出一種計算機領域中用于人機交互的指尖佩戴式操作終端。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種計算機領域中用于人機交互的指尖佩戴式操作終端,以解決上述背景技術中提出的傳統的人機交互方式的移動性不強,把人限制在跟種各樣的屏幕前的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:一種計算機領域中用于人機交互的指尖佩戴式操作終端,包括感應指板,所述感應指板的左側壁設置有無線數據收發天線,所述感應指板的頂部設置有彈性帶,所述感應指板與彈性帶之間設置有指套孔,所述感應指板包括軟護墊,所述軟護墊的底部設置有無線數據收發器,且無線數據收發器與無線數據收發天線相連接,所述無線數據收發器的底部從左到右依次設置有靜電線性驅動器、震動傳感器和固定片,所述無線數據收發器電性雙向連接中央處理器,所述無線數據收發器電性雙向連接信心采集系統,所述信息采集系統包括操作指示信息錄入子系統和操作控制信息采集子系統,所述中央處處理器電性輸出連接信息分析系統,所述信息分析系統包括操作指示信息管理子系統和操作控制信息分析子系統,所述中央處理器電性輸出連接顯示單元。
優選的,所述操作指示信息錄入子系統包括數據采集單元,所述數據采集單元分別電性輸入連接震動傳感器和靜電線性驅動器,所述數據采集單元電性輸出連接處理器,所述微處理器電性輸出連接濾波單元,所述濾波單元電性輸出連接感應信號放大單元,所述感應信號放大單元電性輸出連接感應信號檢測單元,所述感應信號檢測單元電性輸出連接操作指示信息存儲單元。
優選的,所述操作控制信息采集子系統包括信息采集單元,所述信息采集單元分別電性輸入連接震動傳感器和靜電線性驅動器,所述信息采集單元電性輸出連接信息處理單元,所述信息處理單元電性輸出連接A/D轉換單元,所述A/D轉換單元電性輸出連接操作控制信息存儲單元。
優選的,所述操作指示信息管理子系統包括信息提取單元,所述信息提取單元電性輸出連接數據優化處理單元,所述數據優化處理單元電性輸出連接控制器,所述控制器電性輸出連接計算單元,所述計算單元電性輸出連接記錄存儲單元。
優選的,所述操作控制信息分析子系統包括數據提取單元,所述數據提取單元電性輸出連接數據篩選單元,所述數據篩選單元電性輸出連接服務器,所述服務器電性輸出連接數據對比單元,所述數據對比單元電性輸出連接數據分析單元,所述數據分析單元電性輸出連接判斷推理單元,所述判斷推理單元電性輸出連接數據反饋單元。
優選的,所述軟護墊為海綿墊。
優選的,所述記錄存儲單元為分層存儲器。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:與現有的計算機領域中用于人機交互的操作終端相比,本發明通過計算機無線網絡對操作信息的傳輸,從而達到遠程進行人機交互操作,使得人機交互方式的移動性更強,且操作人員不用被固定在顯示屏幕前,使得操作更加方便自然。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖;
圖2為本發明感應指板結構示意圖;
圖3為本發明原理框圖;
圖4為本發明操作指示信息錄入子系統原理框圖;
圖5為本發明操作控制信息采集子系統原理框圖;
圖6為本發明操作指示信息管理子系統原理框圖;
圖7為本發明操作控制信息分析子系統原理框圖。
圖中:1感應指板、2無線數據收發天線、3彈性帶、4指套孔、5軟護墊、6無線數據收發器、7靜電線性驅動器、8震動傳感器、9固定片、10中央處理器、11信心采集系統、111操作指示信息錄入子系統、1111數據采集單元、1112處理器、1113濾波單元、1114感應信號放大單元、1115感應信號檢測單元、1116操作指示信息存儲單元、112操作控制信息采集子系統、1121信息采集單元、1122微處理器、1123信息處理單元、1124A/D轉換單元、1125操作控制新存儲單元、12信息分析系統、121操作指示信息管理子系統、1211信息提取單元、1212數據優化處理單元、1213控制器、1214計算單元、1215記錄存儲單元、122操作控制信息分析子系統、1221數據提取單元、1222數據篩選單元、1223服務器、1224數據對比單元、1225數據分析單元、1226判斷推理單元、1227數據反饋單元、13顯示單元。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
請參閱圖1-7,本發明提供一種技術方案:一種計算機領域中用于人機交互的指尖佩戴式操作終端,包括感應指板1,感應指板1的左側壁設置有無線數據收發天線2,感應指板1的頂部設置有彈性帶3,感應指板1與彈性帶3之間設置有指套孔4,感應指板1包括軟護墊5,軟護墊5的底部設置有無線數據收發器1,且無線數據收發器6與無線數據收發天線2相連接,無線數據收發器6的底部從左到右依次設置有靜電線性驅動器7、震動傳感器8和固定片9,無線數據收發器6電性雙向連接中央處理器10,無線數據收發器6電性雙向連接信心采集系統11,信息采集系統11包括操作指示信息錄入子系統111和操作控制信息采集子系統112,中央處處理器10電性輸出連接信息分析系統12,信息分析系統12包括操作指示信息管理子系統121和操作控制信息分析子系統122,中央處理器10電性輸出連接顯示單元13,將操作者手指插進感應指板1和彈性帶3之間的指套孔4中,軟護墊5具有柔軟性,手指套進更加舒適,進行操作手勢收錄時,可以通過感應指板1在桌面或者沙發面進行摩擦或者按壓,震動傳感器8接收到感應信號,中央處理器10控制操作指示信息錄入子系統111對震動傳感器8上的數據進行采集,還可以通過靜電線性驅動器7在另一感應指板1上的固定片上進行滑動,也可以進行輸入操作手勢,然后通過中央處理器10控制控制操作指示信息錄入子系統111對電線性驅動器7的信息進行采集,采集后的數據通過數據收發器6將信息傳遞給中央處理器10,中央處理器10控制操作指示信息管理子系統121進行分析和收錄,為后期通過感應指板1對計算機進行控制操作時提供操作手勢比對數據,通過感應指板1對計算機進行控制操作時,操作控制信息采集子系統112對感應指板1進行操作時的信息進行采集,采集后的數據通過無線數據收發器6傳遞給中央處理器10,中央處理器10控制操作控制信息分析子系統122將操作時的信息與操作指示信息管理子系統121分析和收錄的數據進行對比處理,并判斷出該操作為何種操作手勢,再將其反饋給中央處理器10,中央處理器10控制顯示單元13將操作手勢顯示出來。
其中,操作指示信息錄入子系統111包括數據采集單元1111,數據采集單元1111分別電性輸入連接震動傳感器8和靜電線性驅動器7,數據采集單元1111電性輸出連接處理器1112,微處理器1112電性輸出連接濾波單元1113,濾波單元1113電性輸出連接感應信號放大單元1114,感應信號放大單元1114電性輸出連接感應信號檢測單元1115,感應信號檢測單元1115電性輸出連接操作指示信息存儲單元1116,數據采集單元1111對震動傳感器8和靜電線性驅動器7進行收錄手勢操作時的信息進行采集,采集后的數據通過處理器1112傳遞給濾波單元1113進行濾波處理,使得采集來的數據更加具有穩定性,濾波后的數據通過感應信號放大單元1114進行信號放大,使得感應信號更加清晰,放大后的數據通過感應信號檢測單元1115進行感應信號檢測,來確定感應信號是否準確,從而使得采集的數據更加精準,最后通過操作指示信息存儲單元1116進行數據存儲;
操作控制信息采集子系統112包括信息采集單元1121,信息采集單元1121分別電性輸入連接震動傳感器8和靜電線性驅動器7,信息采集單元1121電性輸出連接信息處理單元1123,信息處理單元1123電性輸出連接A/D轉換單元1124,A/D轉換單元1124電性輸出連接操作控制信息存儲單元1125,信息采集單元1121對震動傳感器8和靜電線性驅動器7進行手勢控制操作時的信息進行采集,采集后的數據通過微處理器1122傳遞給信息處理單元1123進行信息處理,信息處理單元1123對采集來的信息進行放大、檢測、優化、濾波處理,使得采集的數據更加精準,處理后的數據通過A/D轉換單元1124進行數據格式轉換,使得轉換后的數據的格式更加便于存儲和傳輸,轉換后的數據通過操作控制信息存儲單元1125進行數據存儲;
操作指示信息管理子系統121包括信息提取單元1211,信息提取單元1211電性輸出連接數據優化處理單元1212,數據優化處理單元1212電性輸出連接控制器1213,控制器1213電性輸出連接計算單元1214,計算單元1214電性輸出連接記錄存儲單元1215,信息提取單元1211對操作指示信息收錄子系統111收錄來的操作手勢進行提取,提取后的數據通過數據優化處理單元1212進行數據優化,數據優化處理單元1212對提取來的數據進行分類整理和信號放大處理,便于后續對其進行處理,優化后的數據通過控制器1213傳遞給計算單元1214,計算單元1214對收錄時對同一操作手勢采集的多組手勢進行手勢計算分析,來確定該操作控制手勢,最后通過記錄存儲單元1215對計算確定后的手勢數據進行收錄存儲,便于操作控制信息分析子系統122進行數據比對進行提取;
操作控制信息分析子系統122包括數據提取單元1221,數據提取單元1221電性輸出連接數據篩選單元1222,數據篩選單元1222電性輸出連接服務器1223,服務器1223電性輸出連接數據對比單元1224,數據對比單元1224電性輸出連接數據分析單元1225,數據分析單元1225電性輸出連接判斷推理單元1226,判斷推理單元1226電性輸出連接數據反饋單元1227,數據提取單元1221對操作控制信息分析子系統112采集來的實時控制手勢數據和操作指示信息管理子系統121分析計算后的手勢數據進行采集,采集后的數據通過數據篩選單元1222對操作指示信息管理子系統121分析計算后的手勢數據進行篩選,篩選出與操作控制信息分析子系統112采集來的實時控制手勢數據相近的幾組手勢數據,為后期比對數據減輕了工作壓力,篩選后的數據和提取的數據通過服務器1223傳遞給數據對比單元1224進行對比,再通過數據分析單元1225對比對后的數據進行分析,最后通過判斷推理單元1226來確定操作控制信息分析子系統112采集來的實時控制手勢數據為何種操作手勢,最后通過數據反饋單元1227反饋給中央處理器10;
軟護墊5為海綿墊海綿墊具有良好的柔軟性,這樣可以提高指尖佩戴式操作終端的使用舒適性,記錄存儲單元1215為分層存儲器,可以對記錄的數據進行分層處理,對過期的數據進行刪除,提高了存儲器的內存利用率。
工作原理:將操作者手指插進感應指板1和彈性帶3之間的指套孔4中,軟護墊5具有柔軟性,手指套進更加舒適,進行操作手勢收錄時,可以通過感應指板1在桌面或者沙發面進行摩擦或者按壓,震動傳感器8接收到感應信號,中央處理器10控制操作指示信息錄入子系統111對震動傳感器8上的數據進行采集,還可以通過靜電線性驅動器7在另一感應指板1上的固定片上進行滑動,也可以進行輸入操作手勢,操作指示信息錄入子系統111進行數據收錄時,數據采集單元1111對震動傳感器8和靜電線性驅動器7進行收錄手勢操作時的信息進行采集,采集后的數據通過處理器1112傳遞給濾波單元1113進行濾波處理,使得采集來的數據更加具有穩定性,濾波后的數據通過感應信號放大單元1114進行信號放大,使得感應信號更加清晰,放大后的數據通過感應信號檢測單元1115進行感應信號檢測,來確定感應信號是否準確,從而使得采集的數據更加精準,最后通過操作指示信息存儲單元1116進行數據存儲,然后通過中央處理器10控制控制操作指示信息錄入子系統111對電線性驅動器7的信息進行采集,操作指示信息錄入子系統111進行數據收錄時,數據采集單元1111對震動傳感器8和靜電線性驅動器7進行收錄手勢操作時的信息進行采集,采集后的數據通過處理器1112傳遞給濾波單元1113進行濾波處理,使得采集來的數據更加具有穩定性,濾波后的數據通過感應信號放大單元1114進行信號放大,使得感應信號更加清晰,放大后的數據通過感應信號檢測單元1115進行感應信號檢測,來確定感應信號是否準確,從而使得采集的數據更加精準,最后通過操作指示信息存儲單元1116進行數據存儲,采集后的數據通過數據收發器6將信息傳遞給中央處理器10,中央處理器10控制操作指示信息管理子系統121進行分析和收錄,為后期通過感應指板1對計算機進行控制操作時提供操作手勢比對數據,通過感應指板1對計算機進行控制操作時,操作控制信息采集子系統112對感應指板1進行操作時的信息進行采集,采集后的數據通過無線數據收發器6傳遞給中央處理器10,操作控制信息采集子系統112進行數據分析時,信息提取單元1211對操作指示信息收錄子系統111收錄來的操作手勢進行提取,提取后的數據通過數據優化處理單元1212進行數據優化,數據優化處理單元1212對提取來的數據進行分類整理和信號放大處理,便于后續對其進行處理,優化后的數據通過控制器1213傳遞給計算單元1214,計算單元1214對收錄時對同一操作手勢采集的多組手勢進行手勢計算分析,來確定該操作控制手勢,最后通過記錄存儲單元1215對計算確定后的手勢數據進行收錄存儲,便于操作控制信息分析子系統122進行數據比對進行提取,中央處理器10控制操作控制信息分析子系統122將操作時的信息與操作指示信息管理子系統121分析和收錄的數據進行對比處理,并判斷出該操作為何種操作手勢,再將其反饋給中央處理器10,操作手勢實時采集時,信息采集單元1121對震動傳感器8和靜電線性驅動器7進行手勢控制操作時的信息進行采集,采集后的數據通過微處理器1122傳遞給信息處理單元1123進行信息處理,信息處理單元1123對采集來的信息進行放大、檢測、優化、濾波處理,使得采集的數據更加精準,處理后的數據通過A/D轉換單元1124進行數據格式轉換,使得轉換后的數據的格式更加便于存儲和傳輸,轉換后的數據通過操作控制信息存儲單元1125進行數據存儲,控制信息分析子系統122進行數據分析時,數據提取單元1221對操作控制信息分析子系統112采集來的實時控制手勢數據和操作指示信息管理子系統121分析計算后的手勢數據進行采集,采集后的數據通過數據篩選單元1222對操作指示信息管理子系統121分析計算后的手勢數據進行篩選,篩選出與操作控制信息分析子系統112采集來的實時控制手勢數據相近的幾組手勢數據,為后期比對數據減輕了工作壓力,篩選后的數據和提取的數據通過服務器1223傳遞給數據對比單元1224進行對比,再通過數據分析單元1225對比對后的數據進行分析,最后通過判斷推理單元1226來確定操作控制信息分析子系統112采集來的實時控制手勢數據為何種操作手勢,最后通過數據反饋單元1227反饋給中央處理器10,中央處理器10控制顯示單元13將操作手勢顯示出來。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。