CN106448350A - 一种基于石墨烯传感器的手语手套 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于石墨烯传感器的手语手套,包括手套本体,所述手套本体上与指关节对应的位置上布置有若干石墨烯贴片式弯曲角度传感器；还包括安装在手套本体上的主电路板，所述主电路板上设置有信息处理模块、姿态传感器以及电源；还包括用于将石墨烯贴片式弯曲角度传感器以及姿态传感器采集到的数据转化为语音或者可视信息的终端。具有上述结构的手语手套，通过可拉伸的石墨烯贴片式弯曲角度传感器以及可拉伸的导线对指关节的弯曲进行捕捉。避免了传感器本身对手指动作的限制，使得使用者手语表达更加的准确，大大提高了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及一种手语翻译智能手套。
背景技术
现实生活中，常遇到一些场合，由于交流者本身的限制或者环境的限制，交流并不能直接通过语音实现，而是借助手语手势来实现。如下面的场景：在战士、公安干警或特警执行任务时，为了避免暴露自己，通常都采用特定的战术手语或者暗号手势和同伴进行沟通。但是，战术手语交流存在缺陷如下：受信者必须持续注视手语发出者，而无法时刻监视危险方向，会分散较大的注意力；距离远、夜间、有遮挡物时无法看清对方的手语导致手语通信失效；战术手语动作简洁明了，动作幅度较大因此被敌方识别的可能性也较大，隐秘性不够。另外一种场景：聋哑人在社会中是一个比较大的群体，聋哑人与普通人交流时，聋哑人不具备语音能力，但却会手语，他们与普通人的交流方式通常使用手语。然而能够完全看懂并理解手语的人并不多，大部分人只能看懂很少部分简单的手势。一般而言，普通人通常只能以语音或文字的方式才能清楚的明白表达者的意思。
因此，如何快速识别并翻译手语成为迫切需求。手语手套是解决上述两个问题的有效途径。
但是现有的手语手套中的传感器通常只能够进行弯曲形变，而不具备拉伸形变性能，手指在大角度弯曲时，现有的传感器会在手套中发生位置移动，限制了手套的弹性，也降低了用户的使用体验。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供基于石墨烯传感器的手语手套，在用户进行手语时，其传感器能发生弹性形变，随手套一起拉伸。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于石墨烯传感器的手语手套,包括手套本体,所述手套本体上与指关节对应的位置上布置有若干石墨烯贴片式弯曲角度传感器；还包括安装在手套本体上与石墨烯贴片式弯曲角度传感器连接的主电路板，所述主电路板上设置有信息处理模块、信号传输模块、姿态传感器以及电源；还包括用于将石墨烯贴片式弯曲角度传感器以及姿态传感器采集到的数据转化为语音或者可视信息的终端；所述石墨烯贴片式弯曲角度传感器包括石墨烯薄膜以及设置在石墨烯薄膜两端的电极；所述电极分设在指关节上下两侧并通过导线与主电路板连接；所述石墨烯薄膜由石墨烯以及弹性聚合物层复合而成。
作为一种改进，所述导线为蛇形弯曲排布，并利用固定线固定在手套本体上。弯曲排布的导线为拉伸提供了余量，避免拉伸时造成羁绊。
作为一种改进，所述固定线为横跨导线左右两侧的若干组；并且导线可在固定线内穿梭。固定线不仅能将导线固定在手套本体上，并且起到导向的作用，使得导线在被拉伸时，能在固定线内穿梭。
作为一种改进，所述弹性聚合物层由聚二甲基硅氧烷或者聚氨酯橡胶或者聚氨酯弹性体或者有机硅橡胶中的一种制造。
作为一种改进，所述手套本体分为左右两只，其中一只为主手套，另一只为从属手套；所述从属手套的主电路板上设置有信号采集模块、内部无线传输模块；所述主手套的主电路板上设置有信号采集模块、信号处理模块、内部无线接收模块。采用主从式无线组网模式，实现两只手套的数据采集。从属手套通过无线传输方式将从属手套传感器所采集的动作数据发送给主手套，两只手套通过无线组网，将两只手套传感器所采集的动作数据汇集到主手套电路模块，并在主手套电路模块中将手语信号进行处理、模式识别、手语动作匹配与翻译。
作为一种优选，所述终端为手机、平板电脑、笔记本电脑石墨烯贴片式弯曲角度传感器采集到的信息通过信息处理模块转化为电信号，最终通过终端利用显示或者语音播报的形式输出。可以通过无线的方式利用手机、平板电脑、笔记本电脑等作为显示或者语音播报的终端。
作为一种优选，所述终端为设置在手套本体上的屏幕和扬声器，所述屏幕与扬声器与主电路板有线连接。将终端与手套一体化，增加了便携性和易用性。
作为一种优选，所述内部无线传输模块和外部无线传输模块为蓝牙、ZigBee、Wifi中的一种。
本发明的有益之处在于：具有上述结构的手语手套，通过可拉伸的石墨烯贴片式弯曲角度传感器以及可拉伸的导线对指关节的弯曲进行捕捉。避免了传感器本身对手指动作的限制，使得使用者手语表达更加的准确，大大提高了用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
图3为本发明中石墨烯贴片式弯曲角度传感器的俯视图。
图4为本发明中石墨烯贴片式弯曲角度传感器的剖视图。
图中标记：101石墨烯贴片式弯曲角度传感器、102手套本体、103电源、104主电路板、105姿态传感器、106屏幕、107手机、111石墨烯薄膜、112电极、113导线、114固定线、115石墨烯层、116弹性聚合物层。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1如图1、图3、图4所示，包括手套本体102,手套本体102最好具有一定弹性。所述手套本体102上与指关节对应的位置上布置有若干石墨烯贴片式弯曲角度传感器101；还包括安装在手套本体102上的主电路板104，所述主电路板104上设置有信息处理模块、姿态传感器105以及电源103；还包括用于将石墨烯贴片式弯曲角度传感器101以及姿态传感器105采集到的数据转化为语音或者可视信息的终端。手套本体102分为左右两只，其中一只为主手套，另一只为从属手套；所述从属手套的主电路板105上设置有内部无线传输模块；所述主手套的主电路板105上设置有信息处理模块、内部无线接收模块以及外部无线传输模块。所述内部无线传输模块和外部无线传输模块为蓝牙、ZigBee、Wifi中的一种。所述终端为手机107，当然也可以是平板电脑、笔记本电脑等。
石墨烯贴片式弯曲角度传感器101包括石墨烯薄膜111以及设置在石墨烯薄膜111两端的电极112；所述电极112分设在指关节上下两侧并通过导线113与主电路板104连接。导线113为蛇形弯曲排布，并利用固定线104固定在手套本体102上。所述固定线114为横跨导线113左右两侧的若干组。石墨烯薄膜111由石墨烯层115以及弹性聚合物层116复合而成。弹性聚合物层116由聚二甲基硅氧烷或者聚氨酯橡胶或者聚氨酯弹性体或者有机硅橡胶中的一种制造。
实施例2如图2、图3,图4所示，包括手套本体102,手套本体102最好具有一定弹性。所述手套本体102上与指关节对应的位置上布置有若干石墨烯贴片式弯曲角度传感器101；还包括安装在手套本体102上的主电路板104，所述主电路板104上设置有信息处理模块、姿态传感器105以及电源103；还包括用于将石墨烯贴片式弯曲角度传感器101以及姿态传感器105采集到的数据转化为语音或者可视信息的终端。手套本体102分为左右两只，其中一只为主手套，另一只为从属手套；所述从属手套的主电路板105上设置有内部无线传输模块；所述主手套的主电路板105上设置有信息处理模块、内部无线接收模块。所述内部无线传输模块为蓝牙、ZigBee、Wifi中的一种。所述终端为为设置在手套本体上的屏幕106和扬声器，与主电路板有线连接。
石墨烯贴片式弯曲角度传感器101包括石墨烯薄膜111以及设置在石墨烯薄膜111两端的电极112；所述电极112分设在指关节上下两侧并通过导线113与主电路板104连接。导线113为蛇形弯曲排布，并利用固定线104固定在手套本体102上。所述固定线114为横跨导线113左右两侧的若干组。石墨烯薄膜111由石墨烯层115以及弹性聚合物层116复合而成。弹性聚合物层116由聚二甲基硅氧烷或者聚氨酯橡胶或者聚氨酯弹性体或者有机硅橡胶中的一种制造。
工作的时候，由石墨烯贴片式弯曲角度传感器101以及姿态传感器105采集数据，数据通过导线传递给主电路板104上的信息处理单元，并由信息处理单元将数据代表的手语内容翻译成电信号，并通过终端展示出来。
生产过程中，通过印刷工艺在手套本体102上印刷电极112。将导线113植入手套本体102内部，并采用蛇形弯曲布线的形式使得导线113具有一定余量，最后利用固定线114固定。固定线114仅其支撑作用，并不会把导线113钉死在手套本体102上，使得导线113能在固定线114间穿梭。另外可使用印刷工艺印刷石墨烯贴片式弯曲角度传感器101，或者采用贴片式石墨烯贴片式弯曲角度传感器101。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于石墨烯传感器的手语手套,包括手套本体,其特征在于:所述手套本体上与指关节对应的位置上布置有若干石墨烯贴片式弯曲角度传感器；还包括安装在手套本体上与石墨烯贴片式弯曲角度传感器连接的主电路板，所述主电路板上设置有信息处理模块、信号传输模块、姿态传感器以及电源；还包括用于将石墨烯贴片式弯曲角度传感器以及姿态传感器采集到的数据转化为语音或者可视信息的终端；所述石墨烯贴片式弯曲角度传感器包括石墨烯薄膜以及设置在石墨烯薄膜两端的电极；所述电极分设在指关节上下两侧并通过导线与主电路板连接；所述石墨烯薄膜由石墨烯以及弹性聚合物层复合而成。
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯传感器的手语手套,其特征在于：所述导线为蛇形弯曲排布，并利用固定线固定在手套本体上。
3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯传感器的手语手套,其特征在于：所述固定线为横跨导线左右两侧的若干组；并且导线可在固定线内穿梭。
4.根据权利要求4所述的一种基于石墨烯传感器的手语手套,其特征在于：所述弹性聚合物层由聚二甲基硅氧烷或者聚氨酯橡胶或者聚氨酯弹性体或者有机硅橡胶中的一种制造。
5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯传感器的手语手套,其特征在于：所述手套本体分为左右两只，其中一只为主手套，另一只为从属手套；所述从属手套的主电路板上设置有信号采集模块、内部无线传输模块；所述主手套的主电路板上设置有信号采集模块、信号处理模块、内部无线接收模块。
6.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯传感器的手语手套,其特征在于：所述主手套的主电路板上设置有外部无线发射模块，并且所述终端为机、平板电脑、笔记本电脑。
7.根据权利要求6所述的一种基于石墨烯传感器的手语手套,其特征在于：所述终端为设置在手套本体上的屏幕和扬声器，所述屏幕与扬声器与主电路板有线连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于石墨烯传感器的手语手套,其特征在于：所述内部无线传输模块和外部无线传输模块为蓝牙、ZigBee、Wifi中的一种。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170222 |