專利名稱：前肢動作識別裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種識別裝置，具體地說，是涉及一種前肢，即手臂動作識別裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，人們常用肢體動作控制器進(jìn)行一些動作操作或模擬，常用的肢體動作控制器包括按鈕、鍵盤+鼠標(biāo)和觸控屏幕，為了進(jìn)一步增加真實(shí)感和可操作性，體感控制器必將成為未來控制器發(fā)展的主流趨勢，現(xiàn)有的體感控制器大都采用光學(xué)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，然而，光學(xué)體感控制器需在靜止且固定的條件下方可使用，在靜止且固定的條件下體感控制器的監(jiān)控面積較小、應(yīng)用范圍較低，因而靜止固定式的體感控制器會導(dǎo)致用戶體驗的滿意度降低，且不利于其推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種前肢動作識別裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的體感控制器需在靜止固定的條件下方可使用，使得其監(jiān)控面積較小，進(jìn)而導(dǎo)致用戶體驗的滿意度降低，且不利于推廣應(yīng)用的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
前肢動作識別裝置，包括電源，還包括與電源相連的微處理器，均與微處理器相連的顯示裝置和手勢采集傳感器，所述微處理器內(nèi)部集成有前臂動作采集傳感器組。為了便于使用，所述顯示裝置通過第一軟帶固定于微處理器一側(cè)，所述手勢采集傳感器通過第二軟帶固定于微處理器另一側(cè)。具體地說，所述顯示裝置通過安裝于第一軟帶內(nèi)的排線與微處理器相連，所述手勢采集傳感器通過安裝于第二軟帶內(nèi)的排線與微處理器相連。進(jìn)一步地，所述第二軟帶與微處理器和手勢采集傳感器連接為一可供人體手腕穿戴的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中，所述微處理器還連接有麥克風(fēng)和聽筒。作為優(yōu)選，所述手勢采集傳感器采用廣角式光學(xué)傳感器；所述手勢采集傳感器為手部動作追蹤傳感器?；谏鲜銎骷?，本發(fā)明提供了一種前肢動作識別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
(1)將手腕套入第二軟帶內(nèi)，并開啟電源；
(2)手勢采集傳感器和前臂動作采集傳感器對人體臂部動作進(jìn)行實(shí)時采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞至微處理器；
(3)微處理器將接收到的動作數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化與還原。步驟(2)中，所述手勢采集傳感 器和前臂動作采集傳感器通過點(diǎn)與點(diǎn)間距離的變化、關(guān)節(jié)皺紋的變化及關(guān)節(jié)間的聯(lián)動關(guān)系對人體臂部動作進(jìn)行采集。
步驟(3)中，所述微處理器內(nèi)存儲有人體手臂操作習(xí)慣映射表，微處理器根據(jù)該映射表及接收到數(shù)據(jù)完成整條手臂的動作還原。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明通過對前肢動作識別裝置的改造，使得其更易于穿戴，且采用廣角式光學(xué)傳感器使得其監(jiān)控范圍更廣，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)對手臂，即前肢動作的追蹤，能夠充分滿足人們需求，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。( 2 )本發(fā)明中，微處理器通過對手勢采集傳感器和前臂動作采集傳感器組采集到的動作數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)換處理便可實(shí)現(xiàn)對整體手臂動作的監(jiān)測，且在控制過程中無需接觸顯示裝置，只需將第二軟帶套在手腕上便可，無需固定操作，使用更為靈活，有效提高了操作的可控性和隨意性，大大提高了用戶的操作體驗，符合人們需求。(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)施方便、符合實(shí)際需求，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。上述附圖中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的部件名稱如下:
1-微處理器，2-顯示裝置，3-第一軟帶，4-第二軟帶，5-手勢采集傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的體感控制器需在靜止固定的條件下方可使用，使得其監(jiān)控面積較小，進(jìn)而導(dǎo)致用戶體驗的滿意度降低，且不利于推廣應(yīng)用的問題，如圖1所示，本發(fā)明公開了一種前肢動作識別裝置，包括:
電源:用于提供裝置正常工作所需電能，本發(fā)明中選用內(nèi)置電池；
微處理器:對手勢采集傳感器和前臂動作采集傳感器組采集到的動作數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)手部和前臂動作數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對手臂動作的監(jiān)測，其內(nèi)存儲有人體手臂操作習(xí)慣映射表；
顯示裝置:在微處理器的控制下進(jìn)行畫面顯示；
手勢采集傳感器:對人體手部動作進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞至微處理器，本發(fā)明中選用手部動作追蹤傳感器；
前臂動作采集傳感器組:對人體手臂動作進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞至微處理器，本發(fā)明中，其包括均與微處理器相連的三軸陀螺儀、三軸加速計、重力感應(yīng)傳感器和羅盤傳感器；
為了增加監(jiān)測面積，本發(fā)明中，手勢采集傳感器為廣角式光學(xué)傳感器。為了進(jìn)一步增加使用時的真實(shí)度，微處理器連接有進(jìn)行語音輸入的麥克風(fēng)和進(jìn)行語音輸出的聽筒。
上述中，電源、顯示裝置、手勢采集傳感器、麥克風(fēng)和聽筒均和微處理相連，前臂動作采集傳感器組集成于微處理器內(nèi)部?？紤]到使用的便利性，本發(fā)明中將微處理器I和顯示裝置2均設(shè)置為厚度較薄的長方體結(jié)構(gòu)(以適于貼合手腕為準(zhǔn))，根據(jù)用戶的使用習(xí)慣，優(yōu)選將顯示裝置2通過第一軟帶3固定于微處理器I正上方，為了節(jié)省成本，第一軟帶3連接于顯示裝置2和微處理器I相鄰的、長度較小的邊緣；為了便于攜帶，優(yōu)選將手勢采集傳感器5通過第二軟帶4固定于微處理器I正下方，且第二軟帶4與微處理器I和手勢采集傳感器5連接后形成一可供人體手腕穿戴的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在具體設(shè)置時，只需確保用戶的手腕穿戴該環(huán)狀結(jié)構(gòu)后能夠準(zhǔn)確看清顯示裝置2上的畫面便可，為了提高穿戴時的舒適度，第二軟帶4與微處理器I的連接處可進(jìn)行一定角度的調(diào)整，以確保穿戴時其與人體手腕更為貼合。為了增加本發(fā)明的美觀度和減少由于連線外置所造成的裝置損壞，本發(fā)明中，顯示裝置2和手勢采集傳感器5分別通過安裝于第一軟帶3內(nèi)的排線和安裝于第二軟帶4內(nèi)的排線與微處理器I相連。在具體應(yīng)用時，只需將手腕穿戴入第二軟帶內(nèi)，之后開啟電源，手勢采集傳感器和前臂動作采集傳感器便會根 據(jù)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)(像素)間的距離變化、關(guān)節(jié)皺紋的變化及關(guān)節(jié)間的聯(lián)動關(guān)系對人體臂部動作進(jìn)行采集，并將采集到的臂部動作數(shù)據(jù)傳遞至微處理器，微處理器便可根據(jù)人體手臂操作習(xí)慣映射表及接收到的數(shù)據(jù)完成整條手臂的動作還原。本發(fā)明中，第一軟帶可以為定型或非定型軟帶，其中，第一軟帶優(yōu)選為可彎曲定型并能夠支撐顯示裝置的軟帶。通過使用本發(fā)明，只要相應(yīng)的動作采集傳感器無遮蔽、干擾便可實(shí)現(xiàn)對整條手臂的監(jiān)測，且穿戴時所需占用腕部空間較少，使用較為方便。本發(fā)明中，各器件裝置均為現(xiàn)有設(shè)備，在此便不作更多說明。按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.前肢動作識別裝置，包括電源，其特征在于，還包括與電源相連的微處理器(1)，均與微處理器(I)相連的顯示裝置(2 )和手勢采集傳感器(5 )，所述微處理器(I)內(nèi)部集成有前臂動作采集傳感器組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前肢動作識別裝置，其特征在于，所述顯示裝置(2)通過第一軟帶(3 )固定于微處理器(I) 一側(cè)，所述手勢采集傳感器(5 )通過第二軟帶(4 )固定于微處理器(I)另一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的前肢動作識別裝置，其特征在于，所述顯示裝置(2)通過安裝于第一軟帶(3 )內(nèi)的排線與微處理器(I)相連，所述手勢采集傳感器(5 )通過安裝于第二軟帶(4)內(nèi)的排線與微處理器(I)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前肢動作識別裝置，其特征在于，所述第二軟帶(4)與微處理器(I)和手勢采集傳感器(5)連接為一可供人體手腕穿戴的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前肢動作識別裝置，其特征在于，所述微處理器(I)還連接有麥克風(fēng)和聽筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的前肢動作識別裝置，其特征在于，所述手勢采集傳感器(5)為廣角式光學(xué)傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的前肢動作識別裝置，其特征在于，所述手勢采集傳感器(5)為手部動作追蹤傳感器。
8.權(quán)利要求Γ7任意一項所述的前肢動作識別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將手腕套入第二軟帶內(nèi)，并開啟電源； (2)手勢采集傳感器和前臂動作采集傳感器對人體臂部動作進(jìn)行實(shí)時采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳遞至微處理器； (3)微處理器將接收到的動作數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化與還原。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的前肢動作識別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟(2)中，所述手勢采集傳感器和前臂動作采集傳感器通過點(diǎn)與點(diǎn)間距離的變化、關(guān)節(jié)皺紋的變化及關(guān)節(jié)間的聯(lián)動關(guān)系對人體臂部動作進(jìn)行采集。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的前肢動作識別裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟(3)中，所述微處理器內(nèi)存儲有人體手臂操作習(xí)慣映射表，微處理器根據(jù)該映射表及接收到數(shù)據(jù)完成整條手臂的動作還原。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種前肢動作識別裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的體感控制器需在靜止固定的條件下方可使用，使得其監(jiān)控面積較小，進(jìn)而導(dǎo)致用戶體驗的滿意度降低，且不利于推廣應(yīng)用的問題。該前肢動作識別裝置，包括電源，還包括與電源相連的微處理器(1)，均與微處理器(1)相連的顯示裝置(2)和手勢采集傳感器(5)，所述微處理器(1)內(nèi)部集成有前臂動作采集傳感器組。通過上述方案，本發(fā)明達(dá)到了監(jiān)控面積較廣、使用靈活度較高，符合人們需求的目的，具有很高的實(shí)用價值和推廣價值。
文檔編號G06K9/20GK103235646SQ20131017709
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者秦啟力 申請人:秦啟力