CN108326878A - 一种肢体动作电子转换设备、指令识别方法及录放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肢体动作电子转换设备、指令识别方法及录放方法，通过设置关节部件实现关节角度向电信号的转变，即通过关节部件采集关节的转动角度并转换成电信号；以及实现电信号向关节角度的转变，即通过关节部件上的动力输出模块输出动力来引导关节转到某个角度。控制器读取关节部件上的电信号，传给软件处理，软件也可以把电信号交给控制器由控制器传递给关节部件，再者关节部件控制动力输出模块工作引导关节转到指定的角度。

Description

一种肢体动作电子转换设备、指令识别方法及录放方法

技术领域

本发明属于可穿戴智能设备领域，具体地说，涉及一种肢体动作电子转换设备、指令识别方法及录放方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展，人们获取和发送数据的频率越来越密集，手段越来越多样，实时性的要求也越来越高，信息交互所涵盖的内容也越来越丰富。目前人类在与电脑等设备上的软件进行交互时，多是通过手指按压、滑动来完成，反馈给人类的信息是声音和图象。主流的智能穿戴设备主要是头戴式VR眼镜，智能手表类，智能VR是传递给穿戴者立体的视觉效果，智能手表软件主要是计量人们的走路等活动等。

在与电脑游戏等设备交互时，已有些许设备通过感应人体动作，而后转化为游戏人物画面，但局限在固定场合，且交互内容单一，不能辅助人们实现诸多功能，例如，人们通过穿戴电子设备学习舞蹈动作，练习肢体活动等，因此，需要一种引导肢体活动的穿戴产品。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种肢体动作电子转换设备、指令识别方法及录放方法，通过设置关节部件实现关节角度向电信号的转变，即通过关节部件采集关节的转动角度并转换成电信号；以及实现电信号向关节角度的转变，即通过关节部件上的动力输出模块输出动力来引导关节转到某个角度。控制器读取关节部件上的电信号，传给软件处理，软件也可以把电信号交给控制器由控制器传递给关节部件，再者关节部件控制动力输出模块工作引导关节转到指定的角度。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种肢体动作电子转换设备，包括：

关节部件，直接或间接地穿戴在关节处，用于采集关节转动的角度，和/或用于输出机械动作引导关节转动的装置；

控制器，对电信号处理的电子装置；

所述关节部件可跟随关节转动并输出关节的角度电信号；

所述控制器读取所述关节部件的角度电信号，并处理电信号，和/或发送电信号给所述关节部件以引起工作输出动力。

进一步地，所述关节部件至少包括一个机械关节轴件，还包括连接模块，所述机械关节轴件包括机械传动装置和电子位移测量器件，所述机械传动装置包括机械传动件甲和机械传动件乙，机械传动件甲和机械传动件乙可以发生相对的转动或移动，所述连接模块用于穿戴或固定在关节两侧的肢体上，并与机械传动装置连接，和/或连接其他关节部件，所述电子位移测量器件与机械传动装置联动，测量机械传动件甲和机械传动件乙间的角度或位移。

进一步地，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲和机械传动件乙，机械传动件甲和机械传动件乙通过轴连接，机械传动件甲和机械传动件乙绕轴相对转动。

进一步地，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲、机械传动件乙和限定件，所述机械传动件甲为弧形轨道，所述机械传动件乙为滑块，所述滑块在所述限定件的作用下紧密靠近所述弧形轨道上，并且只能沿所述弧形轨道滑动；。

进一步地，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲、机械传动件乙和限定件，所述机械传动件甲为带，所述机械传动件乙为滑块，所述滑块在所述限定件的作用下紧密靠近所述带上，并且只能沿所述带滑动。

进一步地，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲、机械传动件乙，还包括若干直线型动力器件；

所述直线型动力器件，沿直线方向输出作用力，所述直线型动力器件包括施力件和受力件，所述直线型动力器件的施力件安装在机械传动件甲上，所述直线型动力器件的受力件安装在机械传动件乙上。

进一步地，所述连接模块，包括：

伸缩带，带形、条形、柱形物体；

轨道板，装有环、孔或洞的限制装置；

所述伸缩带可以插入所述轨道板上的所述限制装置，可以沿插入方向移动。

进一步地，所述轨道板上安装有压紧装置，所述压紧装置包括扳手和压紧件，所述扳手安装在所述压紧件上，扳动所述扳手可以减小或增大所述压紧件和所述轨道板之间的缝隙。

进一步地，所述轨道板上安装有手动轮和螺纹柱，所述手动轮为轮式物体，所述螺纹柱为柱形件且上面有螺纹，所述伸缩带上有条纹与所述螺纹柱啮合，所述手动轮与所述螺纹柱直接或间接连接，滚动所述手动轮所述螺纹柱也跟随转动同时带动所述伸缩带移动。

进一步地，所述连接模块上还包括：电子位移测量器件、压感测量器件和动力模块；

所述电子位移测量器件，直接或间接测量所述连接模块的长度；

所述压感测量器件安装在所述伸缩带上或所述轨道板上，用于测量所述连接模块受到的压力或拉力；

所述动力模块，在电信号控制下推动所述伸缩带沿插入所述轨道板的方向或反方向移动。

进一步地，所述电子位移测量器件通过电流、电压、电阻、电容、电磁或光感的信息来计算位移或角度。

进一步地，所述电子位移测量器件为触点式电子位移测量器件，包括测量探头和测量带，所述测量带为具有一定长度，可输出电压或电流的带状器件，且从一端至另一端电压或电流呈规律性变化，所述测量探头在测量带的不同位置获取不同的电压或电流。

进一步地，所述电子位移测量器件为段位式电子位移测量器件，包括测量探头和测量带，所述测量带包括若干段位触点，所述段位触点沿直线方向或圆弧形方向均匀分布，所述段位触点为导电片、发光件、感光件或磁感应器件。

进一步地，所述机械关节轴件还包括动力输出模块，所述动力输出模块包括施力件和受力件。

进一步地，所述施力件为齿轮、螺柱或螺母，所述受力件为齿轮、齿条或螺柱，所述施力件和所述受力件通过齿或螺纹啮合传动。

进一步地，所述施力件和所述受力件通过线、绳、带、链条或链珠传动。

进一步地，所述动力输出模块为液压杆或气压杆。

进一步地，所述关节部件包括：

电子角度测量绳，是长的类似绳的电子角度测量器件，可以弯转，用以测量其两端因弯转产生的相对角度，并输出有关角度值的电信号；

感官刺激器件，输入电信号并提供感官刺激的器件。

进一步地，所述电子角度测量绳包括：

弹性线，是有一定弹性的线状物体；

方向测量件，与弹性线连接在一起，测量弹性线的弯转角度的电子器件；

所述弹性线的一端安装在方向测量件上，所述方向测量件包括传压件、测量外套、电子测量元件，传压件与所述弹性线的一端连接的器件用于传递弹性线的压力，测量外套，置于传压件外面的器件，所述传压件放在所述测量外套内，在所述传压件和所述测量外套之间放置电子测量元件，所述电子测量元件直接或间接测量所述传压件和所述测量件之间的压力。

进一步地，所述电子角度测量绳包括：

中柱，粗细均匀或规律性均匀，可以自由弯曲的柱状物体；

伸缩线，线状物体；

电子测量元件；

所述中柱上安装若干所述伸缩线，所述伸缩线平行所述中柱安装，所述伸缩线通过管或环固定在所述中柱上，使所述伸缩线只能平行所述中柱移动，所述伸缩线一端和所述中柱固定在一起，所述伸缩线上安装所述电子测量元件。

进一步地，所述电子角度测量绳包括：

中柱，粗细均匀或规律性均匀，可以自由弯曲的柱状物体；

流体管，内装气体或液体的两端封闭的软管；

压感测量器件；

所述中柱上安装若干所述流体管，所述流体管的两端以及中间部分与所述中柱固定在一起，所述流体管内安装所述压感测量器件，用于测量所述流体管内的流体的压力。

进一步地，所述电子角度测量绳包括若干轴式测量器件，所述轴式测量器件包括轴、套在轴外面的轴套、电子测量元件，所述轴套套在轴上、绕轴转动，所述电子测量元件安装在所述轴和所述轴套上，测量轴套绕轴转动的角度，若干所述轴式测量器件两两连接在一起，相邻的两个所述轴式测量器件的轴平行或垂直，所述轴式测量器件的轴或轴套与相邻的所述轴式测量器件的轴套或轴直接或间接安装在一起。

进一步地，所述电子角度测量绳包括若干薄膜测量器件，所述薄膜测量器件，是薄片形测量元件，根据弯曲程度的不同输出相应的电信号。

进一步地，所述电子角度测量绳包括若干弹性线测量器件，所述弹性线测量器件，是线形器件根据拉伸的长度不同输出不同的电信号。

进一步地，所述关节部件还包括感官刺激模块，所述感官刺激模块为蜂鸣片、震动电机或震动电子器件。

进一步地，所述关节部件至少包括若干对接预留元件，所述对接预留元件，为孔、洞、槽、块或片状的器件，用于安装、固定扩展器件；

进一步地，所述关节部件还包括相对空间坐标定位测量装置，所述相对空间坐标定位测量装置，测量关节部件相对参照物位置的装置。

进一步地，所述关节部件还包括护壳，所述护壳，为片状或管状的防护装置，安装在关节部件的外面。

进一步地，所述控制器包括

数据传输单元、存储单元、运算单元，所述数据传输单元包括数据接收模块、数据线接口、无线数据传输接口。

进一步地，所述控制器还包括手动操作单元，所述手动操作单元包括动作按键、将动作按键转换成电信号的转换模块、输出电信号的执行模块。

进一步地，所述控制器还包括：电池、电源管理器、充电接口，所述电源管理器为直流电源，从所述电池输出电源和/或给所述电池充电，输出电压小于36V，所述充电接口与所述电源管理器连接，所述电源管理器提供所述电池充电管理。

一种肢体动作指令识别方法，包括关节角度数据流、关节动作指令数据和数据比对程序；

所述关节角度数据流，从电子设备持续采集并输出关节角度数据；

所述关节动作指令数据，包括若干关节动作标识，还有数据比对顺序和事件标识；

所述关节动作标识包括开始角度、终止角度和时间限定；

所述关节角度数据流输入所述数据比对程序，所述数据比对程序根据所述关节动作指令数据中的所述数据比对顺序比对关节动作标识的开始角度和终止角度，比对成功则输出所述事件标识。

一种肢体动作录放方法，包括肢体动作播放和/或肢体动作录制，所述肢体动作录制，按设定时间间隔采集关节的角度数据，并通过程序处理成所述动作数据；还包括动作数据，所述肢体动作播放，根据所述动作数据检测、比对关节角度，根据比对结果输出控制电信号控制电动元件输出动力

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明通过穿戴于肢体上的关节部件，利用电信号传输到关节部件，关节部件对肢体进行动作引导，使肢体产生定向运动，能够实现从电信号到肢体动作转换的目的。

本发明的关节部件穿戴于肢体上，通过电子位移测量器件可收集肢体动作，并能将肢体动作转化成电信号，实现从肢体动作到电信号转换的目的。

本发明不仅能通过机械结构实现发明目的，还能通过绳式结构实现发明目的，作为绳式结构关节部件，其实用性更强，结构简洁，节约成本，不影响肢体正常动作，具有较高的推广应用价值。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1a、1b、1c、1d为本发明的机械关节轴件的结构示意图；

图2a、2b、2c、2d、2e、2f为本发明的机械关节轴件又一结构示意图；

图3a、3b为本发明的机械关节轴件又一结构示意图；

图4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g为本发明的机械关节轴件的组合结构示意图；

图5a、5b、5c为本发明的连接模块的结构示意图；

图6a、6b为本发明的触点式电子位移测量单元的结构示意图；

图7a、7b、7c、7d、7e、7f为本发明电子角度测量绳的结构示意图；

图8为本发明一实施例整体穿戴示意图；

图9为本发明一实施例整体穿戴后视图；

图10为本发明一实施例头部结构示意图；

图11为本发明一实施例上肢结构示意图；

图12为本发明一实施例下肢结构示意图；

图13为本发明又一实施例整体穿戴示意图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示或穿戴者的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明所述的一种肢体动作电子转换设备，包括：关节部件、控制器。

关节部件的设计目的是采集关节的转动角度转变成电信号，即把关节角度转变成电信号；另外还把电信号转变成关节角度，通过电动器件的扭力推动关节转动某个角度或通过电动器件的震动提示穿戴者把关节转到某个角度。

控制器，是数据处理中心，与关节部件连接，并与关节部件通讯。

关节部件采集的电信号输入到控制器，由控制器交给软件处理，或者压缩并传输给远程计算机，或者交给游戏程序，或者交给应用程序处理。如游戏程序通过关节的转动角度来计算人体的肢体动作，根据关节转动的角度识别是出拳，还是踢腿等等。如三维影视制作的应用程序，关节部件采集的关节角度绑定到三维影视软件中的卡通角色上，卡通角色与穿戴者的动作一致，卡通角色的动作会非常真实流畅，动画的制作更加快捷。

控制器输出电信号传递给关节部件，控制关节部件转动关节。在动作教学应用软件中，一套舞蹈动作的教学，控制器输出电信号控制关节部件转动来指导穿戴者跳舞。

设计了两大类关节部件，一类关节关部件是机械结构的，一类是绳状结构的。

机械结构的关节部件主要由机械关节轴件和连接模块组成。关节部件上有两个连接模块用于把关节部件固定在肢体上，比如应用在肘关节处的关节部件，其一个连接模块穿戴在前臂上，另一个连接模块穿戴在上臂上，在两个连接模块之间是机械关节轴件。机械关节轴件是模拟或对应关节转动的机械器件。比如应用在肘关节上的关节部件，可以使用一个绕轴转动的机械器件，此机械器件的轴对应肘关节的转动中心线，此机械器件的两端分别连接在固定在肢体上的连接模块，肘关节转动，连接模块跟随上臂和前臂绕机械器件的轴转动，在此机械器件上安装电子位移测量器件可测量关节转动的角度，在此机械器件上安装电动器件输出扭力，可以扭转穿戴在上臂和前臂上的两个连接模块，进而转动肘关节。

另一类是绳状结构的关节部件，主要由绳状器件和感官刺激器件构成，绳状器件称之为电子角度测量绳。

电子角度测量绳是特殊的器件，类似绳，安装有电子测量元件可以测量电子角度测量绳两端的弯度，即电子角度测量绳是呈“S”或者“W”形，电子角度测量绳两端的夹角与它呈现什么形状无关。电子角度测量绳可以通过弹性带固定在关节的两端，比如肘关节，电子角度测量绳的一端可以通过一条弹性带穿戴在上臂上，另一端通过另一条弹性带穿戴在前臂上。电子角度测量绳可以通过缝制、胶粘等形式固定在衣物上，关节的两端。比较适合应用在紧身的衣物上，这里的衣物可以是上衣、裤子、圆形带、帽子、手套、袜子、鞋等，这里的圆形带是指带有弹性的，可以套在手臂上，也可以套在头上。

关节部件的两个功能一个是把关节角度转成电信号，另一个是把电信号转成关节角度。绳状结构的关节部件上不适合使用扭力来转动穿戴者的关节，因此此处使用了震动器件，首先判断关节的角度，如果当前关节角度与电信号所指示的角度不相符，则控制震动器件，使之震动，穿戴者可根据震动向反方向转动关节，如在肘关节附近，前臂的内侧和外侧都安装震动器件，前臂内侧的震动器件震动，穿戴者把肘关节向前臂的外侧转动，如果前臂外侧的震动器件震动，那么穿戴者把肘关节向前臂的内侧转动。震动器件的震动不能引起关节的转动，需要穿戴者自己转动，这里震动只起到提示引导的作用。

三维坐标系中，穿戴者双手侧平举，手心朝下，双足并立站时，以穿戴者的关节中心为坐标系的零点坐标，以穿戴者的正前方为X轴方向，以穿戴者的左方为Y轴正方向，以穿戴者头顶向上为Z轴正方向。XY平面是指由关节坐标X轴和Y轴构成的平面，YZ平面是指由关节坐标Y轴和Z轴构成的平面，XZ平面是指由关节坐标系中X轴和Z轴构成的平面。X、Y、Z轴的所在的方向又称为维度，如X维度、Y维度、Z维度，一个维度是单指X维度或Y维度或Z维度，两个维度是指XY维度或YZ维度或XZ维度，三个维度是指XYZ维度。

人体关节中，膝关节只能绕Y轴一个轴转动，因此称为一维关节，一维关节包括：肘关节、指关节、膝关节；肩关节可以绕X轴和Y轴两个轴转动，称为二维关节，二维关节还包括髋关节；头部关节可以绕XYZ三个轴转动，称为三维关节，腕关节虽然不是严格意义上的三维关节，在这里也把它看作是三维关节。

人体关节中大多有多个轴向上的转动，在这里设计了机械关节轴件，一般一个机械关节轴件对应关节中的一个轴向转动。一个关节部件包括一个机械关节轴件，或是多个机械关节轴件的组合。关节部件上的测量角度的电子位移测量器件和动力输出模块一般是安装在机械关节轴件上的。

电子位移测量器件，是测量长度与角度的电子器件。

在机械关节轴件上安装测量转动角度的电子位移测量器件，用以测量此轴向上的转动角度并转变成电信号；

在机械关节轴件上还安装动力输出模块，动力输出模块输出扭力转动机械关节轴件，间接推动关节转到指定的角度。

动力输出模块有两种不同的设计形式：轮式轴动力器件和直线型动力器件。

轮式轴动力器件是通过轮子转动传输动力的，比如齿轮传动、带轮传动、链轮传动等等。其中一个轮子接在电机的转子上，称为施力件，通过齿、带、链条与另一个轮传动，另一个轮称为受力件，受力件也可以是非轮形物体。

齿轮传动，两个啮合在一起的齿轮，一个齿轮转动带动另一个齿轮转动，这里的齿轮可以是一半齿轮，或是一段齿轮；带轮传动是指两个轮子之间套上三角带、平带等，一个轮子转动，在三角带、平带、绳等作用下另一个轮子也跟着转动；链轮传动，是通过链条传动。

直线型动力器件可以是气压杆、液压杆、线轮、齿轮和齿条组合、螺管和螺杆组合等等。直线型动力器件包含施力件和受力件。气压杆的施力件是气压管，受力件是气压杆，液压杆与气压杆同理；线轮的施力件是收线轮或是收线支架，受力件是线；齿轮和齿条组合的施力件是齿轮，受力件是齿条；螺管和螺杆组合，施力件是螺管，受力件是螺杆。

这里的施力件和受力件是相对而言，接入动力的一个称为施力件，接收施力件动力的称为受力件。

动力输出模块上还有电动元件，电动元件可以是普通电机，也可以是步进电机、角度电机，也可以是电磁铁型电动元件。电机的转子接在动力输出模块的施力件上。齿轮传动的轮式轴动力器件的两个齿轮，接电机转子的齿轮为施力件，另一个齿轮称为受力件；带轮传动的轮式轴动力器件的两个带轮，接电机转子的带轮为施力件，另一个带轮称为受力件；

步进电机可以精确地转动步数，可以用在精确转动角度上；

角度电机，直接定位到某个角度，比步进电机更为直接，步进电机需要把步数换算成角度，角度电机直接输入角度度数即可转到指定角度；

电磁铁型电动元件是利用电磁铁通电具有吸引铁质材料的性质以及具有磁极可以和磁铁同性相斥异性相吸的性质。

机械关节轴件主要有三种不同的构造形式：基本单元轴、环形空心轴、伸缩臂关节器件，另外还有若干种不同的组合形式。

基本单元轴是最简单的机械关节轴件，包括机械传动件甲、机械传动件乙和轴。机械传动件甲和机械传动件乙套在轴上，可以绕轴相对转动。因为机械传动件甲和机械传动件乙有孔套在轴上使用，因此也称为轴套。基本单元轴的中轴线是其轴的中轴线。

如图1a、1b、1c、1d所示机械传动件甲112和机械传动件乙113套在轴111上，机械传动件甲112和机械传动件乙113可以绕轴111相对转动。

如图1a所示，中轴线110是轴111的中轴线，也称为此基本单元轴的中轴线，机械传动件甲112还安装了测量带115，机械传动件乙113上安装测量探头114，测量带115和测量探头114组成电子位移测量器件，用以测量机械传动件甲112和机械传动件乙113相对转动的角度。

如图1b所示，机械传动件乙113通过支架119安装动力齿轮125，在机械传动件甲112上安装受力齿轮124，动力齿轮125和受力齿轮124啮合，动力齿轮125转动，带动受力齿轮124转动，推动机械传动件甲112相对机械传动件乙113转动，其中动力齿轮125和受力齿轮124组成动力输出模块，动力齿轮125为施力件，受力齿轮124为受力件。

如图1c所示，机械传动件乙113通过支架119安装动力齿轮125，在机械传动件甲112安装支架轮134，在支架轮134上安装齿带136，动力齿轮125和齿带136通过齿啮合，动力齿轮125转动，带动齿带136移动，进而带动机械传动件甲112转动，其中动力齿轮125和齿带136组成动力输出模块，动力齿轮125为施力件，齿带136为受力件。

如图1d所示，机械传动件乙113通过支架119安装液压杆144，液压杆144另一端安装在支架145，支架145安装在机械传动件甲112上，液压杆144伸缩带动械传动件甲112和机械传动件乙113相对转动，其中液压杆144是动力输出模块，这里液压杆144可以替换成螺母和螺栓组合、齿轮和齿条组合、拉线等直线型动力器件。

环形空心轴包括机械传动件甲、机械传动件乙和限定件，机械传动件甲为弧形轨道，机械传动件乙为滑块。弧形轨道可以是圆形、椭圆形、圆弧形、椭圆弧形、卵形，是有一定弧度的弯曲轨道。滑块在弧形轨道上滑动，为了防止滑块从弧形轨道上脱落，同时又保证滑块在弧形轨道上自由滑动，在弧形轨道和滑块之间上安装限定件，可以在滑块上安装卡形装置把弧形轨道卡在滑块和卡形装置之间，也可以在弧形轨道上做外小内大的槽，滑块嵌在槽内滑动。

滑块在弧形轨道上滑动，可以看作是绕圆形或椭圆形或不规则圆形的边移动，把经过此圆形（或椭圆形或不规则圆形）的中心且垂直此圆形（或椭圆形或不规则圆形）的线称为此环形空心轴的中轴线。可以看作是滑块和弧形轨道绕中轴线转动。

如图2a所示弧形轨道212上有外小内大的槽，滑块211卡在弧形轨道212的槽内，可以绕中轴线移动，但不会脱落。

如图2b所示弧形轨道222是由若干滚柱组成，滚柱有很好的润滑作用，减少滑块211在弧形轨道222内滑动时产生的磨擦力。

如图2c所示，滑块211上间接地安装动力齿轮233，弧形轨道212上安装了一段受力齿轮234。动力齿轮233和受力齿轮234啮合，两者组成了动力输出模块，动力齿轮233转动带动受力齿轮234转动，引起滑块211在弧形轨道212内滑动。滑块211上间接地安装测量探头235，弧形轨道212上安装了测量带236。测量探头235和测量带236组成了电子位移测量器件，测量滑块211相对弧形轨道212绕中轴线移动的角度。

如图2d所示，滑块211上间接地安装了螺栓243，弧形轨道212上安装了齿条244，螺栓243和齿条244通过齿啮合，组成动力输出模块，螺栓243是施力件，齿条244是受力件。螺栓243转动带动齿条244移动，引起滑块211在弧形轨道212内滑动。

如图2e所示，滑块211上间接地安装了管253，弧形轨道212上安装了杆254，管253和杆254组成了液压杆，是动力输出模块，杆254相对管253伸缩，引起滑块211在弧形轨道212内滑动，这里动力输出模块还可以替换成其他直线型动力器件，如替换成螺管螺栓：把管253替换螺管，把杆254替换成螺杆，螺管253转动，螺杆254在螺丝的作用下相对螺管253移动。

环形空心轴还可以包括滑块、带和限定件。滑块通过限定件安装在带上，可以沿带移动，但不致脱离。滑块沿带移动，其轨迹是圆形、椭圆形、圆弧形、椭圆弧形、卵形或其他不规则圆形，把经过此圆形的中心且垂直此圆形的线称为此环形空心轴的中轴线。可以看作是滑块和带绕中轴线转动。如图2f所示，滑块261是轮，带262的两端分别固定在点263和点264上，滑块261上安装有四个圆柱形限制器265、266、267、268，圆柱形限制器265、266、267、268把滑块261限制在带262上。滑块261上可以是齿轮，带262可以是齿条，齿轮转动通过齿的啮合沿齿条移动。

伸缩臂关节器件包括机械传动件甲和机械传动件乙，在机械传动件甲和机械传动件乙之间安装若干直线型动力器件，通过直线型动力器件的伸缩来改变机械传动件甲和机械传动件乙的相对倾斜和相对距离。一般在直线型动力器件上安装电子位移测量器件，通过测量直线型动力器件的长度来计算伸缩臂关节器件的机械传动件甲和机械传动件乙间的间距和相对倾斜角度。

如图3a所示，半环311和半环313组成圆形的机械传动件甲，半环311和半环313可以相对转动，打开封闭的圆，变成开口的圆弧，方便肢体装入，再转动半环311和半环313，组成封闭的圆，把肢体固定在内。半环312和半环314组成圆形的机械传动件乙，在机械传动件甲和机械传动件乙之间安装了四个直线型动力器件315、316、317、318，通过这四个直线型动力器件的不同伸缩引起伸缩臂关节器件的相对转动。此种环形的伸缩臂关节器件是把肢体装入在内使用的。

对于关节弯转幅度大的关节一般需要安装多组伸缩臂关节器件配合使用，伸缩臂关节器件两两连接，一个伸缩臂关节器件的机械传动件甲与另一个伸缩臂传动器件的机械传动件乙共用，如此组成一个管状装置。

如图3b所示，机械传动件甲321和机械传动件乙322是十字形的，在两者之间安装了四个直线型动力器件324、325、326、327。这四个直线型动力器件是带齿轮的齿条，其中齿轮323安装在机械传动件乙322上，齿轮323转动，引起直线型动力器件324移动。此种环形的伸缩臂关节器件一般做成微形在肢体外面使用的。

如图3a和图3b对比可知，伸缩臂关节器件的机械传动件甲和机械传动件乙可以设计成任意形状，两者之间的直线型动力器件可以是任何可以输出推拉动力的动力器件。另外根据产品设计需要可以安装任意数量的直线型动力器件。

一个关节部件中可以由一个机械关节轴件组成，也可以由多个机械关节组成。一个机械关节轴件也可以和其他器件配合使用。

一个关节部件可以由两个基本单元轴组合使用，这两个基本单元轴组合使用时通常是两者的中轴线垂直，且一个基本单元轴的其中一个轴套与另一个基本单元轴的轴套连接。因为两者的中轴线垂直，因此命名这样的组合为十字单元轴。如图4a和4b所示，基本单元轴411和基本单元轴412组合在一起，基本单元轴411的中轴线414和基本单元轴412的中轴线413垂直或近似垂直。一个基本单元轴只能对应一个关节绕一个轴转动，两个基本单元轴组合可以对应一个关节绕两个轴转动，如对应肩关节、髋关节转动。如图4b所示，在基本单元轴411和基本单元轴412之间通过中间件425连接在一起，这样可以加大两者之间对应的关节的粗细，如果关节细小，就让基本单元轴411的一个轴套和基本单元轴412的一个轴套直接相连或是让中间件425短些，如果关节粗大，就让基本单元轴411和基本单元轴412之间的中间件425长些。基本要保证两个基本单元轴对应关节的两个轴向转动。十字单元轴的另外两个没有连接在一起的轴套称为此十字单元轴的轴套，在应用中一般把这两个轴套间接地固定在肢体上。

在伸缩臂关节器件中间安装关节球，此种伸缩臂关节器件称为关节球伸缩臂关节器件。关节球是圆球和壳组成的器件。如图4c所示，机械传动件甲431和机械传动件乙432之间安装了直线型动力器件435、436、437，圆球433安装在了机械传动件乙432上，壳434安装在了机械传动件甲431上，圆球433嵌在壳434内，圆球433在壳434内可以自由转动，但不会脱离。

一个关节部件可以由伸缩臂关节器件和直线型动力器件组合使用，如图4b所示，伸缩臂关节器件441上安装了直线型动力器件442。两者结合使用可以应用在髋关节，肩关处。

多个伸缩臂关节器件环绕肢体安装使用，一般在伸缩臂上安装内壳和外壳，内壳和外壳保护器件和皮肤。如图4e和4f，其中内壳453和外壳454之间安装支架452，其中内壳453、外壳454和支架452组成一个壳单元。若干个壳单元平铺在平面上相邻的壳单元之间通过伸缩连接件451连接。多个壳单元连接在一起，做成铠甲形装穿戴在身上。

一个关节部件可以由环形空心轴和基本单元轴组合使用。基本单元轴的中轴线和环形空心轴的中轴线垂直或近似垂直安装，基本单元轴的一个轴套安装在环形空心轴的弧形轨道上，也可以安装在滑块上。如图4g所示，基本单元轴473的一个轴套安装在环形空心轴471的弧形轨道上，基本单元轴473的中轴线与环形空心轴471的中轴线垂直或近似垂直。固定件472连接在基本单元轴473的一个轴套上，用于固定在肢体上。此种组合的关节部件一般用于肩关节处使用。

一般肢体上应用多个关节部件，相邻关节部件间可以使用连接件连接在一起。还有关节部件固定在肢体上也需要固定装置。连接件可以是固定长度的板或杆，也可以是有弹性的带、绳，也可以是可以伸缩的连接件。这里的连接件也称为连接模块，用于固定关节部件在肢体上的连接件也称为固定件或固定模块。

连接件的一个目的是把关节固定在肢体上，不同人的肢体粗细不同，长短不同，因此设计了可伸缩连接件。

可伸缩连接件一般包括伸缩带和轨道板。可伸缩连接件的伸缩带可以插入轨道板，伸缩带插入轨道板，则连接件变短了；伸缩带从轨道板中拔出一部分，则连接件整体变长了。可伸缩连接件的工作原理类似液压杆的管和杆，液压杆的杆插入管，则液压杆整体变短，拔出则液压杆变长。

可伸缩的连接件设计有四种结构形式：磨擦力连接件、手动调节连接件、微调型连接件和电动型连接件。

磨擦力连接件，伸缩带和轨道板之间填充增大磨擦力的材料使两者之间的磨擦力加大，使用一定大的力可以插拔伸缩带，调节可伸缩连接件的长度，同时伸缩带和轨道板之间有一定的磨擦力，在自然情况下，或外力较弱的情况下，可伸缩连接件的长度是不会变的。

手动调节连接件，轨道板上面有压紧装置，压紧装置一般由扳手和压紧件构成，压紧件多为偏心轮，压紧件压在伸缩件上，伸缩带处在压紧件和轨道板之间。扳动扳手可以抬起压紧件，压紧件和轨道板之间的缝隙变大，使伸缩带和轨道板之间没有压力，伸缩带在轨道板内移动；扳动扳手可以压下压紧件，压紧件和轨道板之间的缝隙变小，使伸缩带和轨道板之间的压力变大，伸缩带在轨道板内不能轻易移动。

如图5a所示，轨道板514上安装限制装置512，伸缩带511插入限制装置512。偏心轮515安装在限制装置512上，扳动扳手516带动偏心轮515转动，偏心轮515转动，当偏心轮515与轨道板514间的距离变大时，伸缩带511在限制装置512内阻力变小，可以调节伸缩带511插入限制装置512的长度。扳动扳手516带动偏心轮515转动，当偏心轮515与轨道板514间的距离变小时，偏心轮515与轨道板514挤压伸缩带511，伸缩带511受阻力大不能移动。在限制装置512上安装测量探头517，在伸缩带511上安装测量带518，测量探头517和测量带518组成电子位移测量器件，用于测量伸缩带511相对限制装置512之间的距离。在伸缩带511和连接头513之间安装压感测量器件519。压感测量器件519用于测量伸缩带511两端的压力，用于提示调节到合适的长度。

电动型连接件，在轨道板上装有动力模块，动力模块上安装齿轮或螺柱，伸缩带上有齿纹，动力模块输出动力，齿轮或螺柱转动带动伸缩带移动。

如图5b所示，轨道板514上安装限制装置512，伸缩带511插入限制装置512。在限制装置512上安装螺杆520，在螺杆520上安装电机521。伸缩带511为齿条，与螺杆520上的螺丝啮合。电机521转动，带动螺杆520转动，在螺丝和齿的作用下，移动伸缩带511。在伸缩带511和连接头513之间安装压感测量器件519，根据压感测量器件519得出的电信号调节电机的转动方向以及是否转动停止。在限制装置512上安装测量探头517，在伸缩带511上安装测量带518，测量探头517和测量带518组成电子位移测量器件，用于测量伸缩带511相对限制装置512之间的距离。

微调型连接件，在轨道板上有手动轮，手动轮连接齿轮或螺柱，伸缩带上有齿纹。用手滚动手动轮，手动轮转动带动齿轮或螺柱转动，齿轮或螺柱在齿的作用下，移动伸缩带。

如图5c所示，可伸缩连接件首尾相接组成了一个封闭的圆，打开卡扣534，使封闭的圆变成开口的弧，肢体可以装入，闭合卡扣534，可伸缩连接件又变成封闭的圆。此种可伸缩连接件一般用于固定关节部件到肢体上。伸缩带531插入限制装置532中，在限制装置532上安装手动轮533，用手滚动手动轮533，手动轮533带动齿轮或螺柱转动，通过齿啮合移动伸缩带531移动，用以调节可伸缩连接件组成的封闭的圆的大小。

可伸缩连接件首尾相接组成了一个封闭的圆可用于把关节部件固定在肢体上。用于固定关节部件到肢体上的方式有多种统称为固定带。固定带包括首尾相接的可伸缩连接件，还包括橡胶带，普通带等。固定带还可称为固定件。

在可伸缩连接件上安装压感测量器件，用以测量可伸缩连接件对身体的直接或间接的压力，调节可伸缩连接件穿戴在肢体上的舒适度。压感太大，则让可伸缩连接件变长一些，压感太小，则调节可伸缩连接件变短一些。

在可伸缩连接件上安装电子位移测量器件，电子位移测量器件主要测量可伸缩连接件的长度。方便采集穿戴者的肢体长短粗细的数据信息。

电子位移测量器件是测量角度和直线距离的器件，一般包括测量探头和测量带。

如图6a所示，测量探头611与测量带612接触在一起。测量带612可以是长条的电阻，测量探头611可以是导电柱，测量带612两端加上电压，测量探头611从测量带612的一端移到另一端，测量探头611上的电压是呈规律变化的，一般为直线型。

如图6b所示，测量带622均匀分成若干个触点，这些触点可以是导电片，带有不同的电压，测量探头621经过每个触点时会获得不同的电压，根据电压大小计算得出测量探头621的位置；这些触点可以是导电片，一般不带电，并对它们进行编码，测量探头621带电，测量探头621与每个导电片接触都会呈现出不同的编码；这些触点也可以是感光件或发光件，测量探头621对应就是发光件或感光件。

绳状结构的关节部件包括电子角度测量绳和感官刺激器件。

电子角度测量绳主要有七种构造形式：弹压式电子角度测量绳、拉线式电子角度测量绳、流体管式电子角度测量绳、轴式电子角度测量绳、薄膜绳式电子角度测量绳、薄膜管式电子角度测量绳和弹线管式电子角度测量绳。

弹压式电子角度测量绳，包括弹性线、方向测量片。弹性线，既有弹性又有一定刚性的线，压弯弹性线，弹性线会产生与外界压力相反的弹性作用力，这个作用力与弹性线的弯度成规律性比例，扭转弹性线，弹性线会产生恢复正常的反作用力，弹性线的扭转度数与弹性线的弹力成正比，弹性线可以是弹簧、钢丝，弹簧具有一定的弹性又有一定刚性。方向测量片包括传压件、测量外套、电子压感元件，传压件是横切面为非圆形的物体，测量外套是中心有中空，中空部分的横切面形状与传压件的横切面相对应，且大小比传压件的横切面稍大一点，传压件放在测量外套中空处，在两者之间安装若干电子压感元件，压感元件固定在传压件上，也可以固定在测量外套上。弹性线一端与传压件固定在一起，转动弹性线，传压件也跟随转动，传压件装在测量外套中空处，传压件的横切面和测量外套中空处的横切面为非圆形，传压件在测量外套中不能转动，会把弹性线的扭力传递给传压件和测量外套之间的若干电子压感元件。根据若干电子压感元件测量到的力度和弹性线在扭转方向上的弹性系数计算出弹性线的一端相对于另一端的扭转方向。对弹压式电子角度测量绳施力，使弹性线变弯，弹性线把弹力传递给传压件，再由传压件把压力传递给传压件与测量外套之间的电子压感元件，根据电子压感元件可测量出压力大小，根据电子压感元件所处的位置可以推算出弹性线弹力的方向。

弹压式电子角度测量绳的图示，如图7a所示，弹性线714一端与传压件712安装在一起，传压件712放在测量外套713的中空内，在传压件712和测量外套713之间安装有电子测量元件711，电子测量元件711是测量压力大小的器件。弹性线714的另一端安装圆片715。对圆片715和测量外套713两者施力，因为弹性线有一定的弹力，所以传压件712和测量外套713之间产生相反的反作用力。在传压件712和测量外套713之间安装若干电子测量元件711，电子测量元件711根据传压件712和测量外套713之间力的方向和力的大小反应出来不同的数据信号，对数据计算可得出弹性线弯转的角度和扭转的方向。安装时，把圆片715和测量外套713固定肢体上，如在肘关节上的应用，把测量外套713固定在前臂上，把圆片715固定在上臂上。另外还要保护弹性线714和传压件712在工作中不受肢体和衣物的干扰，保证测量的精度。

拉线式电子角度测量绳，包括中柱、伸缩线和电子测量元件。中柱是粗细均匀或规律性均匀，可以自由弯曲的柱状物体（主要是绳状，可以镂空，或雕花）；伸缩线是细线；垂直于其横切面且经过横切面中心的线（不一定是直线）称为该中柱的中心线；伸缩线的中心线，垂直于其横切面且经过横切面中心的线称为该伸缩线的中心线；

在中柱上安装若干根绅缩线（可以是一根伸缩线，也可以是多根伸缩线），使用管、孔、环等物体把伸缩线固定在中柱上，使伸缩线只能沿中柱中心线的方向平移。伸缩线的一端固定在中柱上。另一端接入电子测量元件。伸缩线平行于中柱的中心线安装。

如果伸缩线是没有弹性的线，当拉线式电子角度测量绳弯曲时，处在内半径的伸缩线的一端向外伸出，处在外半径的伸缩线的一端向内缩入。伸缩量和测量绳弯曲程度以及伸缩线到中柱的中心线之间的距离有关。电子测量元件测量伸缩线的伸出和缩入量，通过程序比对伸缩线与中柱的中心线间的距离可得出弯曲中柱的弯曲角度。

如果伸缩线是有弹性的线，伸缩线的两端固定在中柱的两端，在伸缩线和中柱之间安装电子拉力测量元件，用于测量伸缩线的拉力。当拉线式电子角度测量绳弯曲时，处在内半径的伸缩线的拉力小，处在外半径的伸缩线的拉力大。伸缩线拉力的大小和测量绳弯曲程度以及伸缩线到中柱的中心线之间的距离有关。电子测量元件测量伸缩线的拉力，通过程序比对伸缩线与中柱的中心线间的距离可得出弯曲中柱的弯曲角度。

测量绳可以做“S”形弯曲，既向内弯曲，又向外弯曲。伸缩线测量出的结果是测量绳弯曲角度的叠加的和。

测量绳上有多个伸缩线时，可以测量多个弯曲的角度。同时又可以对数据进行比对增加测量的准确效果。

如果伸缩线是没有弹性的线，伸缩线上可以安装触点式测量器件，测量探头和测量带分别安装在伸缩线和中柱上。伸缩线的一端固定在中柱上，另一端安装测量探头或测量带。伸缩线相对中柱移动，测量探头也相对测量带移动，触点式测量器件测量得出的位移是伸缩线相对中柱的位移。

测量绳上也可以安装轮式电子测量元件，通常是两根伸缩线对称中柱的中心线安装，一左一右，两根伸缩线的一端连接，并连接在轮式电子测量元件的轴套上，另两端固定在中柱上，测量绳朝向一个伸缩线弯曲，伸缩线相对中柱移动，并拉动轴套转动，轴套相对轴转动，轮式电子测量元件测量轴与轴套相对转动角度可计算出伸缩线相对中柱转动的位移。

拉线式电子角度测量绳的图示，如图7b所示，伸缩线是没有弹性的线，中柱721上安装了伸缩线723、724、725、726，这四根伸缩线放在管内。伸缩线724放在管727内，可以在管727内自由伸缩，管727安装在中柱721上。伸缩线724的另一端728固定在中柱721上。伸缩线723、724、725、726上安装有电子测量元件，伸缩线724上安装有测量带729，管727安装测量探头7210，测量探头7210和测量带729组成电子位移测量器件，即电子测量元件，在这里测量伸缩线724相对管727移动的距离。通过对伸缩线723、724、725、726上的测量的数据对比计算可得出此电子角度测量绳的弯度。

安装时，把拉线式电子角度测量绳的两端固定在肢体上关节的两端，如肘关节上，把拉线式电子角度测量绳的一端固定在前臂上，另一端固定在上臂上。

流体管式电子角度测量绳的原理和拉线式电子角度测量绳有些类似。

流体管式电子角度测量绳，包括中柱、流体管和压感测量器件。中柱是粗细均匀或规律性均匀，可以自由弯曲的绳状物体（主要是绳状，可以镂空，或雕花）；

流体管是粗细均匀的管，其两端封闭，管内装有气体或液体，还有压感测量器件。

流体管，垂直于流体管的横切面且经过横切面的中心的线称为流体管的中心线。

在中柱上安装若干根流体管，流体管的中心线平行于中柱的中心线安装，且固定在中柱上，跟随中柱弯曲、移动。

当流体管式电子角度测量绳弯曲时，弯曲一侧的流体管内压力变大，另一侧的流体管内压力变小，流体管内的压感测量器件测量得出压力值，根据压力值大小与流体管到中柱之间的距离计算出弯曲度。通常是使用多个流体管来测量流体式测量绳的弯曲度，对多个流体管传来的数据比对分析计算数据。

轴式电子角度测量绳主要包括轴式测量器件。如图7c所示，轴732和轴套733组成一个轴式测量器件，称为轴式测量器件A；轴737和轴套736组成轴式测量器件B；轴739和轴套7310组成轴式测量器件C；轴7312和轴套7311组成轴式测量器件D。另外，管734套在杆735的外面，管734和杆735的切面为非圆形，如此，杆735可以自如地相对管734滑动，而不能相对管734转动。管734和杆735组成连接件E。轴式测量器件A的轴套733与轴式测量器件B的轴737通过连接件E间接地安装在一起；轴式测量器件B的轴套736与轴式测量器件C的轴739连接在一起；轴式测量器件C的轴套7310与轴式测量器件D的轴7312连接在一起。其中，轴式测量器件A的中轴线731与轴式测量器件B的中轴线7314垂直，与轴式测量器件C的中轴线738平行，与轴式测量器件D的中轴线7313垂直。轴式测量器件上还应有电子测量元件，此图中未做标注。

薄膜绳式电子角度测量绳主要包括薄膜测量器件。薄膜测量器件是薄片状的电子测量器件。

以观测者为参照，薄膜测量器件的宽大面朝向观测者，面向观测者的称为后面，另一宽大面称为前面，朝向上的面称为上面，朝向下的面称为底面，朝向左的称为左面，朝向右的称为右面。垂直薄膜测量器件前面的线称为它的Y线。

若干个薄膜测量器件，两两连接在一起。一个薄膜测量器件的上面和另一个薄膜测量器件的下面直接或间接地连接在一起，这两者的Y线相互垂直，也可以平行，很少情况下也可以呈任意角度。两个相邻的薄膜测量器件可以直接连接在一起，也可以在两者之间加一个硬质小棍，这样做可以减少薄膜式测量绳内的薄膜测量器件使用的数量，降低制造成本。

对薄膜式电子角度测量绳两端用力，压弯薄膜式电子角度测量，薄膜式电子角度测量的基础构成单元薄膜测量器件会有不同程序的变弯，薄膜测量器件会把弯度传递给它上面的电子测量元件，电子测量元件根据受到的压力以及弯度转变成不同的电信号，根据薄膜式测量绳上所有的薄膜测量器件上的电子测量元件的电信号计算出薄膜式测量绳的总的弯度。

一般情况下，为了保护薄膜测量器件，还会加上保护膜，所以薄膜测量器件会有三层或多层结构。

如图7d所示，所绘制的薄膜测量器件为带有保护层的具有三层结构的薄膜测量器件，薄膜测量器件746和薄膜测量器件745连接在一起，薄膜测量器件745的另一端和薄膜测量器件744连接在一起，薄膜测量器件744的另一端和薄膜测量器件743连接在一起，薄膜测量器件743的另一端同时连接薄膜测量器件742和薄膜测量器件747，薄膜测量器件742和薄膜测量器件747的另一端同时连接薄膜测量器件741。

薄膜管式电子角度测量绳是薄膜测量器件的另一种使用方式，若干个薄膜测量器件分布在关节周围组成管状，而非绳状。

如图7e所示，薄膜测量器件751、752、753、754，这四个薄膜测量器件的两端分别连接在两个带上组成管状，用以安装在肢体上固定在关节的周围，关节弯曲，这四个薄膜测量器件的弯曲方向不同，根据这四个薄膜测量器件所得到的测量数据可以计算出关节朝向哪个方向弯曲和弯曲角度。

弹线管式电子角度测量绳主要包括若干弹性线测量器件。若干弹性线测量器件分布在关节周围组成管状。

如图7f所示，弹性线测量器件761、762、763、764的两端分别连接在三个带上组成管状，用以安装在肢体上固定在关节的周围。关节弯曲，这四个弹性线伸缩程度不同，根据这四个弹性线的测量数据计算得出关节朝向哪个方向弯曲和弯曲的角度。

关节部件还包括感官刺激模块，主要输出震动动力刺激皮肤触觉用以提醒告知穿戴者，感官刺激模块可以是蜂鸣片、也可以是震动电机，也可以是电磁器件，或是其他产生震动的电子器件。

为了方便扩展，方便于其他器件安装在本发明上，在关节部件上留有孔、洞，方便用螺栓固定；留有槽，方便卡住扩展设备，使扩展设备固定住；留有块、片等器件，也是方便固定扩展设备，使之不晃动、抖动。

在关节部件上还包括电子控制元件，电子控制元件连接控制器以及连接关节部件上的所有电子器件，关节部件上的电子位移测量器件采集到的可能是模拟信号，因此需要电子控制元件把模拟信号转变成数字信号再传递给控制器，如果采集的是数字信号，还要规范数字信号的长度，匹配编码规则再传递给控制器；控制器传递给电子控制元件的是十六进制码，因此电子控制元件需要把十六进制码翻译成对应的指令，根据指令控制电动元件工作，这里的控制一般是指通电让电动元件工作，或关闭电源让电动元件停止工作，或传递编码数据，指示电动元件如何工作。

关节部件穿戴在身上，能够获取各关节间的相对的空间位置，而不能获取相对空间中其他的物体的位置，为了方便获取关节部件相对空间中其他物体的位置设计了相对空间坐标定位测量装置。一般本发明中一个关节部件上安装一个相对空间坐标定位测量装置即可，其他的关节部件的位置可以通过计算得出。

相对空间坐标定位测量装置主要有三种结构：图像识别型相对空间坐标定位测量装置、超声型相对空间坐标定位测量装置、连杆型相对空间坐标定位测量装置。

图像识别型相对空间坐标定位测量装置包括图形贴画和摄像头，在关节部件上安装若干图形贴画，在墙面上、支架上或其他物体上装置感光器件或摄像头。通过摄像头采集到的图像计算图形贴画在图象中的位置以及大小来计算该图形贴画在空间中的相对位置，进而得出关节部件在空间中的位置。如在桌子上贴一图画A，在穿戴者的腕关节上贴图画B，计算拍摄的图像中图画A的大小与实际的图画A的大小，可得出图像与实物间的缩放比例，再计算拍摄的图像中图画B相对图画A的距离与角度，再与缩放比例相乘即为现实中图画B与桌子上的图画A之间的相对位置。当然还有更多的其他方式的计算方法。

超声型相对空间坐标定位测量装置包括超声发声器件和超声波接收器件，在关节部件上安装若干超声发声器件，若干个超声发声器件安装在关节部件上，超声波接收器件安装在参照物上，如墙面上、支架上或其他物体上，通过计算超声发声器件到超声波接收器件间的距离得出关节部件在空间中的位置。另外还可以给超声编码，所谓编码，即超声波按一定的频率强弱发出超声波。通过超声编码可以传递一些信息，以及区分不同的发声装置。

连杆型相对空间坐标定位测量装置包括若干杆和轴，还有电子位移测量器件。相邻的杆首尾相接，中间安装轴，轴上安装电子位移测量器件。轴上的电子位移测量器件测量连接在此轴上的两个杆之间的夹角。假设有杆A、杆B、杆C、杆D，轴A、轴B、轴C，杆A的一端和杆B一端接在轴A上，杆A和杆B可以绕轴A转动，轴A上的电子位移测量器件测量杆A和杆B之间的夹角，杆B的另一端和杆C的一端接在轴B上，杆B和杆C可以绕轴B转动，轴B上的电子位移测量器件测量杆B和杆C之间的夹角；杆C的另一端和杆D的一端接在轴C上，杆C和杆D可以绕轴C转动，轴C上电子位移测量器件测量杆C和杆D之间的夹角。杆A的另一端安装在关节部件上，杆D的另一端安装在参照物上，如墙面上，桌子上、支架上等。通过计算杆的长度，杆之间的角度来计算关节部件相对参照物的空间坐标。

还可以使用GPS定位方式来获取关节部件相对的空间位置。

为了保护穿戴者身休不受机械器件伤害，以及保护关节部件不受衣物、利器等损伤，在关节部件上安装护壳。护壳，薄片状或管状器件，保护装置。可以使用两片薄片状护壳，一片紧贴人体，保护关节部件中的器件因转动等挤伤人体，另一片放置在关节部件的外面，保护关节部件内部精密器件，避免因碰撞损坏。可以使用管装的护壳把关节部件的局部套装起来，或把关节部件全部套状起来。

在关节部件上还应装置压力测量器件，用以测量关节部件与肢体之间产生的压力。在游戏环节中，对关节施以阻力的情景下，比如游戏中被对手抓住了手臂，关节部件上的动力输出模块模拟输出游戏中对手的力，力的方向和力的大小。关节部件上的压力测量器件此时测量得出的肢体对关节部件的压力就是游戏中玩家对对手的反抗力。另外在肌肉萎缩的病人应用中，可以获取病人的动作意图，为病人提供动力帮助。

在本发明上还可以安装麦克风，用于采集穿戴者的声音；还可以安装摄像头，用于采集穿戴者的表情。

本发明穿戴在身上，关节部件获取关节角度并转变成电信号由控制器接收、处理、运算，还可以传递给其他程序、互联网程序，以及存储动作；还有发送指令给关节部件。因此控制器应该有数据传输单元、存储单元、运算单元。

数据传输单元包括数据接收模块、数据线接口、无线数据传输模块。数据线接口包括规范的USB接口、耳机线接口、视频线接口、COM线接口、网线接口，还包括非规范的数据接口。无线数据传输模块包括蓝牙模块、WIFI模块、红外线模块。

存储单元可以是内存条、硬盘、U盘、SD卡、TF卡、记忆棒等记录设备。

运算单元是指有运算能力的器件，一般是指微型处理器，包括单片机、ARM机、安卓机、微型电脑等可以运算处理的机器设备。

控制器上还应该有手动操作单元，用以开关机，选择游戏、背影音乐、录制动作、停止动作录制、播放动作等。

手动操作单元包括按键、显示屏，按键操作用以选择开关机，还可以选择程序；显示屏主要显示操作提示，显示屏可以是具有触摸功能的显示屏，也可以是不具有触摸功能的显示屏。

控制器还应该有电池、电源管理器、充电接口，电池可以是固定在本发明上，也可以是可拆卸的。可以使用多块电池，多块电池可以安装在本发明上不同位置，用以重量均衡，靠近穿戴者的电池要做坚固的以及良好的散热性能的防护壳，防护壳保护穿戴者不因意外受到电池的伤害。电源管理器主要是监控电池电量、电池的散热、提供电源，以及管理电池充电。电源管理器提供的电源必须是小于36V，即人体的安全电压，电池的电压也必须符合人体的安全电压。通过充电接口，插入外接充电器为电池充电。充电接口除了插线的接口外，还有指示灯，即充电是否充满的指示灯，在电池缺电的时候，指示灯可以显示为红色，在电池电量充满的时候，指示灯显示为绿色，当然，也可以用其他颜色指示电池是否充满，是否欠缺。

控制器上还应该安装图像显示单元，如显示屏、VR眼镜等，还应该安装声音输出单元如耳机、扬声器等。

为了美观好看，在关节部件上还可以安装电灯，这里的电灯为灯泡、LED灯、灯管或灯带，以及其他可发光电子元件，可以通过程序控制灯的发光效果。控制灯的闪烁效果和明暗强度。

本发明可以由关节部件和控制器组合成众多的实施例，如：

穿戴式手套，采集手指上所有手指动作的实施例，穿戴式手套也可以通过电动器件引导使手指作何种动作，本实施例可以用于钢琴指法练习教学，也可以用于游戏。

穿戴式头盔，使用关节部件、摄像头等组成的实施例，关节部件采集头部动作，摄像头采集穿戴者面部表情，本实施例主要用于动画影视的制作。

穿戴式手套和穿戴式头盔是关节部件在人类身体上局部应用，下面介绍两款在人身休上整体应用的实施例。

关节部件可以由若干个机械关节轴件做任意组合，而图示只是介绍其中的一种或几种组合，图中所示的关节部件组合不能限制关节部件的其他组合方式。

第一个整体穿戴的实施例

如图8、9、10、11、12所示为第一个整体穿戴实施例的示意图。这五幅图中的标注号相同的为同一器件。其中图8为本实施例的正面视图，图9为本实施例的背面视图，图10为本实施例的头部关节部件的示意图，图11为本实施例的肩臂部关节部件的示意图，图12为本实施例的腿部关节部件的示意图。手指关节部件和脚部关节部件的示意图未做绘画与标识，其设计制作可以从其他关节部件上得到启示。

头部关节部件的介绍，如图8、9、10中所示，头部关节部件由基本单元轴8102、环形空心轴8103、基本单元轴8104这三个机械关节轴件组成，附件8101固定在头部，基本单元轴8102的一个轴套安装在附件8101上，基本单元轴8102的另一轴套与环形空心轴8103的弧形轨道连接在一起。基本单元轴8102的两轴套相对转动，附件8101和环形空心轴8103也跟着相对转动，环形空心轴8103的滑块与基本单元轴8104的一个轴套安装在一起，基本单元轴8104的另一个轴套安装在板8105上。基本单元轴8104的两个轴套转动，也带动环形空心轴8103转动。基本单元轴8106安装在穿戴者颈与脊柱交接处，测量颈部的转动和输出动力。本组头部机械动力关节部件组合中使用了两个基本单元轴和一个环形空心轴共三个机械关节轴件，基本可以采集到头部的各个方向转动的角度，以及输出动力使头部转向各个角度。也可以由使用其他方式的组合来测量头部的转动角度和输出动力。

肩臂部关节部件的介绍，如图8、9、11所示，肩臂部关节部件中包含肩部关节部件、肘部关节部件和腕部关节部件三大部件组成，还有锁骨关节部件。在本图示中未标注手指关节部件。除了关节部件还有连接模块，以及其他模块。十字单元轴8201组成锁骨关节部件；环形空心轴8203和基本单元轴8214组成肩部关节部件；基本单元轴8206组成肘部关节部件；环形空心轴8211、基本单元轴8210和由板8208、8209组成的环形空心轴共同组成腕部关节部件。

胸背板8215固定在穿戴者的前胸和后背处，它有两个板状结构通过带等固定在穿戴者身上。十字单元轴8201的一个轴套固定在胸背板上，另一个轴套安装在在连接件8202上，连接件8202的另一端与环形空心轴8203的滑块接在一起。

环形空心轴8203的轨道与基本单元轴8214的一个轴套连接在一起。基本单元轴8214的另一个轴套与固定件8204连接在一起，固定件8204固定在穿戴者的上臂上，环形空心轴8203和基本单元轴8214共同作用采集肩关节的前后左右的转动角度，以及输出动力引导肩关节转到指定的角度。

基本单元轴8206通过固定件8212和8213固定在肘关节处，基本单元轴8206跟随肘关节转动采集肘关节的转动角度同时输出动力辅助肘关节转动到指定的角度。肩部关节部件和肘部关节部件间通过连接件8205连接在一起。相邻的两个关节部件也可以不使用连接件连接。其中固定件8212和8213上面安装卡扣，可以打开成开口的弧，方便放入手臂，手臂放入后，合上卡扣组成封闭的圆，把关节部件固定在肢体上。

板8209固定在手掌上，板8209安装环形空心轴的滑块，板8208上安装环形空心轴的轨道，板8209和板8208组成环形空心轴，板8208与环形空心轴8211之间安装基本单元轴8210，基本单元轴8210的一个轴套安装在环形空心轴8211上，另一个轴套安装在板8208上。板8208、8209组成的环形空心轴和环形空心轴8211以及基本单元轴8210组成了腕部关节部件。腕部关节部件与肘部关节部件之间用连接件8207连接在一起，也可以不用连接件，使两者独立。

腿部关节部件的介绍，如图8、9、12中所示，腿部关节部件包含髋关节部件、膝关节部件和踝关节部件三大部件，还有固定装置、连接模块。

十字单元轴8302和环形空心轴8304组成髋部件，十字单元轴8302对应髋的前后左右的摆动，环形空心轴8304对应髋由内向外和由外向内的转动；基本单元轴8307对应膝关节的转动；基本单元轴8310对应踝关节的转动。8301是腹臀基座，通过固定带固定在穿戴者腹臀位置。十字单元轴8302的一个轴套间接地安装在腹臀基座8301上，另一个轴套安装在固定件8312上，固定件8312固定在穿戴者腿部靠近腰的位置，环形空心轴8304的轨道固定在穿戴者膝关节上部，其滑块通过连接件8303间接地接在腹臀基座8301上，连接件8303可以跟随腿部左右前后的摆动，但不能随着腿部内外转动，环形空心轴8304对应髋关节的内外转动。基本单元轴8307的一个轴套通过固定件8305和固定件8306固定在膝关节附近的大腿和小腿上。基本单元轴8310的一个轴套安装在固定件8311上，另一个轴套安装在板8309上，固定件8311固定在小腿上踝关节附近，板8309固定在脚上，踝关节转动，基本单元轴8310也跟着转动，基本单元轴8310上的电子测量电路采集到基本单元轴8310转动的角度，间接的采集到踝关节的转动角度，给基本单元轴8310电信号，基本单元轴8310两个轴套相对转动，也带动固定件8311和板8309转动，固定件8311和板8309共同作用转动踝关节。固定件8311和固定件8306之间用连接件8308连接在一起，也可以不使用连接件。

另外如图9所示，在穿戴者脊背处安装若干十字单元轴8402用以获取脊背关节的转动角度，以及输出动力引导脊背关节转动到指定角度。十字单元轴8402通过固定带8401固定在穿戴者身上。

第二个整体穿戴的实施例，如图13所示，在本实例中，大量地使用了电子角度测量绳。电子角度测量绳通过缝制、粘贴等方式固定在衣物上，还可以用橡皮带固定在穿戴者身上。

头带1、上衣2、手套3、裤子4、袜子5上安装了若干电子角度测量绳。

头带1上有两个环形带，一个环形带环绕在额头处，一个环形带环绕在下巴处，电子角度测量绳101、102安装在头带1上，电子角度测量绳101测量嘴巴关节的张开角度，电子角度测量绳102另一端安装在上衣2的衣领处用以测量头部关节的转动角度。

电子角度测量绳201和电子角度测量绳205安装在上衣2肩关节处，用以测量左右肩关节的转动角度；电子角度测量绳202和电子角度测量绳207安装在上衣2肘关节处，用以测量肘关节的转动角度；电子角度测量绳203和电子角度测量绳208安装在上衣2腕关节附近，用以测量左右腕关节的转动角度；电子角度测量绳209、210、211、212和213安装上衣2上脊背关节处，用以测量脊背关节的转动角度。其中感官刺激器件204和感官刺激器件206安装在肩关节附近，用以刺激穿戴者，告知、提醒关节应该往哪个方向转动。

电子角度测量绳301安装在手套3上腕关节处，用以测量腕关节的转动角度；电子角度测量绳302、303、304、305安装在手套3上，对应测量一个手指的关节的转动。

电子角度测量绳401和404安装在裤子4上髋关节处，用以测量髋关节的转动角度；电子角度测量绳402、405安装在裤子4上膝关节上，对应膝关节的转动角度；电子角度测量绳403、406安装在裤子4踝关节处用以测量小腿骨的转动。

电子角度测量绳501安装在袜子5上，用以测量踝关节的转动角度。

在每个关节部位处会安装感官刺激器件，通过震动刺激，辅助引导关节转到指定的角度。

本发明所述的一种肢体动作指令识别方法，包括：关节角度数据流、关节动作指令数据和数据比对程序，

关节角度数据流，通过电子器件、设备（如本发明所述的一种肢体动作电子转换设备）持续地采集关节角度并转变成电信号数据，因为关节角度数据流是持续地采集，所以有时间性，如在时间A点采集的手肘关节是弯曲的，在时间B点采集的手肘关节可能是伸直的。一般设定一个时间段来采集数据，如0.2秒采集一次所有的关节角度数据，每采集完一次就把数据传递给微型电脑中的数据比对程序。

关节动作指令数据主要包括若干关节动作标识，还有数据比对顺序和事件标识。

关节动作标识包含关节标识、起始角度、终止角度。关节标识是用来区别哪一个关节的数据符号。

关节角度数据流通过电子器件持续采集并输入微型电脑中的数据比对程序比对处理。关节动作指令数据一般存储在微型电脑中的内存或硬盘内。

根据关节动作标识从关节角度数据流中提取关节角度与关节动作标识中的起始角度和终止角度对比。先与起始角度对比，如果与起始角度接近，则称为起始角度比对成功。起始角度比对成功后，设定一个时间段，在此时间段内与终止角度比对，如果在设定的时间段内未比对成功，则关节动作标识识别失败，如果在设定的时间段内，从关节角度数据流中提取的关节角度与终止角度接近，那么关节动作标识比对成功。

关节动作指令数据中有若干关节动作标识，还有数据比对顺序和事件标识。如一组关节动作指令数据中有关节动作标识A、B、C、D、E、F、G，其中的数据比对顺序是：A、（B、C）、D、（E、F、G），即首先比对A，再比对B和C，再比对D，再比对E、F和G。数据比对程序先与关节动作标识A比对，比对成功后，再与关节动作标识B中的起始角度和关节动作标识C中的起始角度比对，如果比对全部成功，再与关节动作标识B中的起始角度和关节动作标识C中的终止角度比对，如果比对成功且没有超时，则再与下一个关节动作标识D比对，比对成功再与关节动作标识E、F、G的起始角度比对，比对全部成功，再在设定时间段内与关节动作标识E、F、G的终止角度比对，如果全部比对成功且未超过规定时间，则与关节动作指令数据中的所有关节动作标识按数据比对顺序比对成功，那么触发事件，并输出事件标识。如果中间任一步骤比对失败，则需要重新比对。

本发明所述的一种肢体动作录放方法，包括：肢体动作播放和/或肢体动作录制，还包括动作数据，肢体动作播放、肢体动作录制和动作数据。

按设定的时间段，比如0.2秒，采集所有关节角度，把关节标识和关节角度压缩保存成动作数据。角度采集的时间间隔一般也要放入动作数据中。

根据动作数据的指示，控制穿戴在肢体关节上的关节器件输出机械动力，引导关节转动。常用做法是按设定的时间段，比如0.2秒，控制穿戴在肢体关节上的关节器件输出机械动力引导关节转到数据指定的角度。

Claims (33)

1.一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，包括：

关节部件，直接或间接地穿戴在关节处，用于采集关节转动的角度，和/或用于输出机械动作引导关节转动的装置；

控制器，对电信号处理的电子装置；

所述关节部件可跟随关节转动并输出关节的角度电信号，

所述控制器读取所述关节部件的角度电信号，并处理电信号，和/或发送电信号给所述关节部件以引起工作输出动力。

2.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述关节部件至少包括一个机械关节轴件，还包括连接模块，所述机械关节轴件包括机械传动装置和电子位移测量器件，

所述机械传动装置包括机械传动件甲和机械传动件乙，机械传动件甲和机械传动件乙可以发生相对的转动或移动，

所述连接模块用于穿戴或固定在关节两侧的肢体上，并与机械传动装置连接，和/或连接其他关节部件，

所述电子位移测量器件与机械传动装置联动，测量机械传动件甲和机械传动件乙间的角度或位移。

3.根据权利要求2所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲和机械传动件乙，机械传动件甲和机械传动件乙通过轴连接，机械传动件甲和机械传动件乙绕轴相对转动。

4.根据权利要求2所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲、机械传动件乙和限定件，所述机械传动件甲为弧形轨道，所述机械传动件乙为滑块，所述滑块在所述限定件的作用下紧密靠近所述弧形轨道上，并且只能沿所述弧形轨道滑动。

5.根据权利要求2所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲、机械传动件乙和限定件，所述机械传动件甲为带，所述机械传动件乙为滑块，所述滑块在所述限定件的作用下紧密靠近所述带上，并且只能沿所述带滑动。

6.根据权利要求2所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述机械传动装置，包括：机械传动件甲、机械传动件乙，还包括若干直线型动力器件；

所述直线型动力器件，沿直线方向输出作用力，所述直线型动力器件包括施力件和受力件，所述直线型动力器件的施力件安装在机械传动件甲上，所述直线型动力器件的受力件安装在机械传动件乙上。

7.根据权利要求2所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述连接模块，包括：

伸缩带，带形、条形、柱形物体；

轨道板，装有环、孔或洞的限制装置；

所述伸缩带可以插入所述轨道板上的所述限制装置，可以沿插入方向移动。

8.根据权利要求7所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述轨道板上安装有压紧装置，所述压紧装置包括扳手和压紧件，所述扳手安装在所述压紧件上，扳动所述扳手可以减小或增大所述压紧件和所述轨道板之间的缝隙。

9.根据权利要求7所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述轨道板上安装有手动轮和螺纹柱，

所述手动轮为轮式物体，

所述螺纹柱为柱形件且上面有螺纹，

所述伸缩带上有条纹与所述螺纹柱啮合，

所述手动轮与所述螺纹柱直接或间接连接，滚动所述手动轮所述螺纹柱也跟随转动同时带动所述伸缩带移动。

10.根据权利要求7所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述连接模块上还包括：电子位移测量器件、压感测量器件和动力模块；

所述电子位移测量器件，直接或间接测量所述连接模块的长度；

所述压感测量器件安装在所述伸缩带上或所述轨道板上，用于测量所述连接模块受到的压力或拉力；

所述动力模块，在电信号控制下推动所述伸缩带沿插入所述轨道板的方向或反方向移动。

11.根据权利要求2、10所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子位移测量器件通过电流、电压、电阻、电容、电磁或光感的信息来计算位移或角度。

12.根据权利要求11所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子位移测量器件为触点式电子位移测量器件，包括测量探头和测量带，所述测量带为具有一定长度，可输出电压或电流的带状器件，且从一端至另一端电压或电流呈规律性变化，所述测量探头在测量带的不同位置获取不同的电压或电流。

13.根据权利要求11所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子位移测量器件为段位式电子位移测量器件，包括测量探头和测量带，所述测量带包括若干段位触点，所述段位触点沿直线方向或圆弧形方向均匀分布，所述段位触点为导电片、发光件、感光件或磁感应器件。

14.根据权利要求2所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述机械关节轴件还包括动力输出模块，

所述动力输出模块包括施力件和受力件。

15.根据权利要求14所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，

所述施力件为齿轮、螺柱或螺母，

所述受力件为齿轮、齿条或螺柱，

所述施力件和所述受力件通过齿或螺纹啮合传动。

16.根据权利要求14所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，

所述施力件和所述受力件通过线、绳、带、链条或链珠传动。

17.根据权利要求14所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述动力输出模块为液压杆或气压杆。

18.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述关节部件包括：

电子角度测量绳，是长的类似绳的电子角度测量器件，可以弯转，用以测量其两端因弯转产生的相对角度，并输出有关角度值的电信号；

感官刺激器件，输入电信号并提供感官刺激的器件。

19.根据权利要求18所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子角度测量绳包括：

弹性线，是有一定弹性的线状物体；

方向测量件，与弹性线连接在一起，测量弹性线的弯转角度的电子器件；

所述弹性线的一端安装在方向测量件上，

所述方向测量件包括传压件、测量外套、电子测量元件，

传压件与所述弹性线的一端连接的器件用于传递弹性线的压力，

测量外套，置于传压件外面的器件，

所述传压件放在所述测量外套内，在所述传压件和所述测量外套之间放置电子测量元件，所述电子测量元件直接或间接测量所述传压件和所述测量件之间的压力。

20.根据权利要求18所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子角度测量绳包括：

中柱，粗细均匀或规律性均匀，可以自由弯曲的柱状物体；

伸缩线，线状物体；

电子测量元件；

所述中柱上安装若干所述伸缩线，

所述伸缩线平行所述中柱安装，

所述伸缩线通过管或环固定在所述中柱上，使所述伸缩线只能平行所述中柱移动，

所述伸缩线一端和所述中柱固定在一起，

所述伸缩线上安装所述电子测量元件。

21.根据权利要求18所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子角度测量绳包括：

中柱，粗细均匀或规律性均匀，可以自由弯曲的柱状物体；

流体管，内装气体或液体的两端封闭的软管；

压感测量器件；

所述中柱上安装若干所述流体管，所述流体管的两端以及中间部分与所述中柱固定在一起，

所述流体管内安装所述压感测量器件，用于测量所述流体管内的流体的压力。

22.根据权利要求18所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子角度测量绳包括若干轴式测量器件

所述轴式测量器件，包括轴、套在轴外面的轴套、电子测量元件，

所述轴套套在轴上、绕轴转动，

所述电子测量元件安装在所述轴和所述轴套上，测量轴套绕轴转动的角度，

若干所述轴式测量器件两两连接在一起，

相邻的两个所述轴式测量器件的轴平行或垂直，

所述轴式测量器件的轴或轴套与相邻的所述轴式测量器件的轴套或轴直接或间接安装在一起。

23.根据权利要求18所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子角度测量绳包括若干薄膜测量器件，

所述薄膜测量器件，是薄片形测量元件，根据弯曲程度的不同输出相应的电信号。

24.根据权利要求18所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述电子角度测量绳包括若干弹性线测量器件，

所述弹性线测量器件，是线形器件根据拉伸的长度不同输出不同的电信号。

25.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述关节部件还包括感官刺激模块，

所述感官刺激模块为蜂鸣片、震动电机或震动电子器件。

26.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述关节部件包括若干对接预留元件，

所述对接预留元件，为孔、洞、槽、块或片状的器件，用于安装、固定扩展器件。

27.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述关节部件还包括相对空间坐标定位测量装置，

所述相对空间坐标定位测量装置，测量关节部件相对参照物位置的装置。

28.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述关节部件还包括护壳，

所述护壳，为片状或管状的防护装置，安装在关节部件的外面。

29.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述控制器包括数据传输单元、存储单元、运算单元，

所述数据传输单元包括数据接收模块、数据线接口、无线数据传输接口。

30.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述控制器还包括手动操作单元，所述手动操作单元包括动作按键、将动作按键转换成电信号的转换模块、输出电信号的执行模块。

31.根据权利要求1所述的一种肢体动作电子转换设备，其特征在于，所述控制器还包括：电池、电源管理器、充电接口，

所述电源管理器为直流电源，从所述电池输出电源和/或给所述电池充电，输出电压小于36V，

所述充电接口与所述电源管理器连接，所述电源管理器提供所述电池充电管理。

32.一种肢体动作指令识别方法，其特征在于，包括关节角度数据流、关节动作指令数据和数据比对程序；

所述关节角度数据流，从电子设备持续采集并输出关节角度数据；

所述关节动作指令数据，包括若干关节动作标识，还有数据比对顺序和事件标识；

所述关节动作标识包括开始角度、终止角度和时间限定；

所述关节角度数据流输入所述数据比对程序，所述数据比对程序根据所述关节动作指令数据中的所述数据比对顺序比对关节动作标识的开始角度和终止角度，比对成功则输出所述事件标识。

33.一种肢体动作录放方法，包括肢体动作播放和/或肢体动作录制，

所述肢体动作录制，按设定时间间隔采集关节的角度数据，并通过程序处理成所述动作数据；

还包括动作数据，

所述肢体动作播放，根据所述动作数据检测、比对关节角度，根据比对结果输出控制电信号控制电动元件输出动力。