手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，包括安裝有若干傳感器的數(shù)據(jù)手套、信號(hào)預(yù)處理電路、DSP芯片、第一無(wú)線(xiàn)模塊、第二無(wú)線(xiàn)模塊和RS232接口，各傳感器連接所述信號(hào)預(yù)處理電路，所述DSP芯片分別連接所述信號(hào)預(yù)處理電路、DSP芯片、第一無(wú)線(xiàn)模塊和RS232接口，所述第一無(wú)線(xiàn)模塊和第二無(wú)線(xiàn)模塊無(wú)線(xiàn)連接；所述信號(hào)預(yù)處理電路包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、電容和A/D轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能對(duì)手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行高質(zhì)量處理，并不失真地傳遞和轉(zhuǎn)換信號(hào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]手是認(rèn)識(shí)客觀世界、與外界交往的一種重要器官。在日常生活、工作中，多要頻繁使用手，因而手受傷不可避免。據(jù)統(tǒng)計(jì)，手外傷約占手部疾病的2 / 3，手部其余疾病為各種外傷后畸形或功能障礙、先天畸形、腫瘤、骨關(guān)節(jié)病等。手外科患者多是家庭主要?jiǎng)诹图彝ブ饕?jīng)濟(jì)來(lái)源，這對(duì)患者及其今后的生活質(zhì)量，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成很大的損失。數(shù)據(jù)手套一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的交互設(shè)備，數(shù)據(jù)手套可以跟蹤操作者靈活多變的手勢(shì)，實(shí)時(shí)測(cè)量人體手部各個(gè)關(guān)節(jié)角度的變化，是獲取用戶(hù)手部姿態(tài)信息的有效工具，如圖1所示，通過(guò)數(shù)據(jù)手套I上的傳感器11采集手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)，而對(duì)這些手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)目前一般配備精密、高成本的處理裝置，以便獲得高品質(zhì)處理，或者配備的處理裝置雖然成本較低，但是其信號(hào)處理性能不好，誤差很大。因此，這成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，能對(duì)手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行高質(zhì)量處理，不失真地傳遞和轉(zhuǎn)換信號(hào)。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0005]一種手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，包括安裝有若干傳感器的數(shù)據(jù)手套，所述各個(gè)傳感器采集手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)，還包括信號(hào)預(yù)處理電路、DSP (數(shù)字信號(hào)處理)芯片、第一無(wú)線(xiàn)模塊、第二無(wú)線(xiàn)模塊和RS232接口，其中:
[0006]所述信號(hào)預(yù)處理電路包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、電容和A/D (模/數(shù))轉(zhuǎn)換器，其中:
[0007]所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和第二運(yùn)算放大器的同相輸入端接收所述手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)；
[0008]所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接其輸出端，輸出端連接所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端；
[0009]所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接其輸出端，輸出端連接所述第四運(yùn)算放大器的同相輸入端；
[0010]所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第四運(yùn)算放大器的反相輸入端相接；
[0011]所述第三運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)所述第一電阻連接所述第五運(yùn)算放大器的同相輸入端；
[0012]所述第四運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)所述第二電阻連接所述第五運(yùn)算放大器的反相輸入端；
[0013]所述第五運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)所述第三電阻連接其輸出端，輸出端通過(guò)所述第五電阻連接所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，反相輸入端通過(guò)所述第四電阻接地；
[0014]所述電容一端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，另一端接地；
[0015]所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述DSP芯片，DSP芯片分別連接所述第一無(wú)線(xiàn)模塊和RS232接口 ；
[0016]所述第一無(wú)線(xiàn)模塊和第二無(wú)線(xiàn)模塊無(wú)線(xiàn)連接。
[0017]上述的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)中，還包括連接所述DSP芯片的以太網(wǎng)接口。
[0018]上述的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)中，所述傳感器為電阻式彎曲傳感器。
[0019]上述的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)中，所述第一無(wú)線(xiàn)模塊和第二無(wú)線(xiàn)模塊均為GPRS (通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù))模塊。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)簡(jiǎn)單的電氣部件設(shè)計(jì)信號(hào)處理電路，配合DSP芯片等其他部件實(shí)現(xiàn)對(duì)手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集和傳輸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行高質(zhì)量處理，不失真地傳遞和轉(zhuǎn)換手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)、以太網(wǎng)以及RS232接口三種方式傳輸出去。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)手套的立體圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型中信號(hào)預(yù)處理電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]請(qǐng)參閱圖2和圖3，本實(shí)用新型的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，包括安裝有若干傳感器11的數(shù)據(jù)手套1、信號(hào)預(yù)處理電路2、DSP芯片3、第一無(wú)線(xiàn)模塊4、第二無(wú)線(xiàn)模塊5、RS232接口 6和以太網(wǎng)接口 7，其中:
[0026]各個(gè)傳感器11采集手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)，該手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)實(shí)際為一個(gè)電壓差信號(hào)；本實(shí)施例中，傳感器11為電阻式彎曲傳感器；
[0027]信號(hào)預(yù)處理電路2包括第一運(yùn)算放大器Al、第二運(yùn)算放大器A2、第三運(yùn)算放大器A3、第四運(yùn)算放大器A4、第五運(yùn)算放大器A5、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、電容C和A/D轉(zhuǎn)換器21，其中:
[0028]第一運(yùn)算放大器Al的同相輸入端和第二運(yùn)算放大器A2的同相輸入端接收手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)(電壓差)；
[0029]第一運(yùn)算放大器Al的反相輸入端連接其輸出端，輸出端連接第三運(yùn)算放大器A3的同相輸入端；
[0030]第二運(yùn)算放大器A2的反相輸入端連接其輸出端，輸出端連接第四運(yùn)算放大器A4的同相輸入端；
[0031]第三運(yùn)算放大器A3的反相輸入端與第四運(yùn)算放大器A4的反相輸入端相接；
[0032]第三運(yùn)算放大器A3的輸出端通過(guò)第一電阻Rl連接第五運(yùn)算放大器A5的同相輸入端;
[0033]第四運(yùn)算放大器A4的輸出端通過(guò)第二電阻R2連接第五運(yùn)算放大器A5的反相輸入端;
[0034]第五運(yùn)算放大器A5的同相輸入端通過(guò)第三電阻R3連接其輸出端，輸出端通過(guò)第五電阻R5連接A/D轉(zhuǎn)換器21的輸入端，反相輸入端通過(guò)第四電阻R4接地；
[0035]電容C 一端連接A/D轉(zhuǎn)換器21的輸入端，另一端接地；
[0036]A/D轉(zhuǎn)換器21的輸出端連接DSP芯片3，DSP芯片3分別連接第一無(wú)線(xiàn)模塊4、RS232接口 6和以太網(wǎng)接口 7 ；
[0037]第一無(wú)線(xiàn)模塊4和第二無(wú)線(xiàn)模塊5無(wú)線(xiàn)連接，本實(shí)施例中，為GPRS模塊。
[0038]第二無(wú)線(xiàn)模塊5、RS232接口 6和以太網(wǎng)接口 7可以通過(guò)各自方式連接上位機(jī)。
[0039]綜上，第一運(yùn)算放大器Al和第二運(yùn)算放大器A2構(gòu)成放大電路，對(duì)接收的電壓差進(jìn)行放大，第三運(yùn)算放大器A3、第四運(yùn)算放大器A4、第一電阻Rl和第二電阻R2構(gòu)成電壓跟隨電路，第五運(yùn)算放大器A5、第三電阻R3和第四電阻R4構(gòu)成差動(dòng)電路，第五電阻R5和電容C構(gòu)成濾波電路，A/D轉(zhuǎn)換器21用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，DSP芯片3將接收的數(shù)字信號(hào)通過(guò)第一無(wú)線(xiàn)模塊4、RS232接口 6或者以太網(wǎng)接口 7傳輸出去，其中，第一無(wú)線(xiàn)模塊4和第二無(wú)線(xiàn)模塊5之間無(wú)線(xiàn)傳輸。因此，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行高質(zhì)量處理，能不失真地傳遞和轉(zhuǎn)換手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
[0040]以上實(shí)施例僅供說(shuō)明本實(shí)用新型之用，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本實(shí)用新型的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，包括安裝有若干傳感器的數(shù)據(jù)手套，所述各個(gè)傳感器采集手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)，其特征在于，還包括信號(hào)預(yù)處理電路、DSP芯片、第一無(wú)線(xiàn)模塊、第二無(wú)線(xiàn)模塊和RS232接口，其中: 所述信號(hào)預(yù)處理電路包括第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第四運(yùn)算放大器、第五運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、電容和A/D轉(zhuǎn)換器，其中: 所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和第二運(yùn)算放大器的同相輸入端接收所述手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)； 所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接其輸出端，輸出端連接所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端； 所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接其輸出端，輸出端連接所述第四運(yùn)算放大器的同相輸入端； 所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第四運(yùn)算放大器的反相輸入端相接； 所述第三運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)所述第一電阻連接所述第五運(yùn)算放大器的同相輸入端; 所述第四運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)所述第二電阻連接所述第五運(yùn)算放大器的反相輸入端; 所述第五運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)所述第三電阻連接其輸出端，輸出端通過(guò)所述第五電阻連接所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，反相輸入端通過(guò)所述第四電阻接地； 所述電容一端連接所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，另一端接地； 所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端連接所述DSP芯片，DSP芯片分別連接所述第一無(wú)線(xiàn)模塊和RS232 接口 ； 所述第一無(wú)線(xiàn)模塊和第二無(wú)線(xiàn)模塊無(wú)線(xiàn)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接所述DSP芯片的以太網(wǎng)接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器為電阻式彎曲傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手部運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無(wú)線(xiàn)模塊和第二無(wú)線(xiàn)模塊均為GPRS模塊。
【文檔編號(hào)】G06F3/01GK203786666SQ201420061601
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)明者】沈向前, 張軍, 毛謖, 吳守成, 黃昕, 葉坡, 徐驥華, 石海飛 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院