CN108917697B - 基于自供电六轴传感器的六轴方位检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于自供电传感器的六轴方位检测方法，涉及方位检测技术领域，主要目的在于简化六轴方位检测的过程。所述方法包括：自供电六轴传感器由两个相同的传感模块集成，单个传感模块包括：按压部件、不接地电极层、与不接地电极层材料不同且由多个电极组分组成的接地电极层和支撑部件；检测按压部件是否接收到外力作用并在所述支撑部件的支撑下下压或者滑动；若是，则检测不接地电极层在按压部件下压或者滑动时与接触分离层接触或者分离，接地电极层中产生电压信号的电极组分；根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定控制目标对象的方位。本发明适用于基于自供电传感器的六轴方位检测。

Description

基于自供电六轴传感器的六轴方位检测方法

技术领域

本发明涉及方位检测技术领域，特别是涉及一种自供电六轴传感器方位检测方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，传感技术在军事、智能交通、环境监测等诸多方面得到了广泛的应用。近年来，便携式智能传感电子产品发展日新月异，汽车、手机、虚拟现实技术等领域出现了众多多功能的智能器件。将电子产品用于手环、手柄、眼镜和鞋子等随身品上已然成为一种技术趋势和新时尚。其中，基于触觉传感器的智能产品技术是当下科技圈最前沿的领域之一，通过人与对象直接接触时的触觉功能，主要包括对力信号、热信号和温度等信号的探测，实现对环境检测及相应信号的分析与控制。从上个世纪七八十年代以来，触觉传感器件就引起了材料、物理、化学、电子、机器人等多学科领域研究者的广泛关注。发展便携式、同时对多种无规则触觉刺激有准确响应的新型触觉传感器件至关重要。随着石墨烯、碳纳米管、氧化锌、液态金属等新型功能材料的出现，传感器及智能电子相关制备技术的革新，触觉传感器的研究在近几年得到了迅猛的发展。

从换能机理来看，触觉传感主要应用了压阻式、电容式和压电式等传感技术，每种传感原理都有其特点和适合的应用场所。随着材料科学、柔性电子和纳米技术的飞速发展，器件的灵敏度、量程、规模尺寸以及空间分辨率等基础性能提升迅速。同时，为了适应对力、热、湿、气体、生物、化学等多刺激分辨的传感要求，器件设计更加更精巧，集成方案也更加更成熟。具有便携性、自供电及可视化等实用功能的智能传感器件也应运而生。此外，智能传感器等电子产品朝着集成化方向发展，打造具有良好性能、空间适应性和功能性的系统及平台。

目前，在虚拟现实技术或者增强现实技术中通常采用眼动控制、手套集成传感器、马克点图像识别等对虚拟对象进行姿态控制或者方位检测，然而，上述控制和检测方式，均需要复杂的控制检测系统，硬件结构及处理算法，同时需要额外的电源或者电池供电。因此，提供一种结构简单，便携性和节能性较好的自供电六轴传感器进行六轴方位控制检测已成为传感器领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供基于自供电传感器的六轴方位检测方法，主要目的在于无需复杂的控制检测系统、硬件结构及处理算法就能够实现六轴方位检测，从而能够简化六轴方位检测的过程，且能够对虚拟现实技术中的虚拟对象进行姿态控制，无需额外的电源或者电池供电。

依据本发明，提供了一种基于自供电传感器的六轴方位检测方法，所述自供电六轴传感器由两个相同的传感模块集成，单个传感模块包括：按压部件、不接地电极层、与所述不接地电极层材料不同且由多个电极组分组成的接地电极层和支撑部件；

检测所述按压部件是否接收到外力作用并在所述支撑部件的支撑下下压或者滑动；

若是，则检测所述不接地电极层在所述按压部件下压或者滑动时与所述接触分离层接触，所述接地电极层中产生电压信号的电极组分；

根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，所述预设六轴方位表保存有六轴方位和产生电压信号的电极组分组合之间的对应关系。

本发明提供一种基于自供电传感器的六轴方位检测方法，能够利用自供电传感器的按压部件的下压或者滑动，控制不接地电极层与接触分离层接触或者分离；不接地电极层与接触分离层接触或者分离时，所述接地电极层中的某些电极组分会产生电压信号，同时能够利用所述接地电极层中产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，从而无需复杂的控制检测系统、硬件结构及处理算法就能够实现六轴方位检测，进而能够简化六轴方位检测的过程，且能够对虚拟现实技术中的虚拟对象进行姿态控制，无需额外的电源或者电池供电。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种自供电六轴传感器的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种自供电六轴传感器形成电势差的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种自供电六轴传感器的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种基于自供电六轴传感器的六轴方位检测方法流程图；

图5示出了本发明实施例提供的一种自供电六轴传感器的实体图；

图6示出了本发明实施例提供的预设六轴方位表的示意图；

图7示出了本发明实施例提供的六轴方位控制对应的各个信息示意图；

图8示出了本发明实施例提供的一个传感模块的接地电极层以及其产生电压信号的示意图；

图9示出了本发明实施例提供的自供电六轴传感器在三维空间中对目标物体进行姿态控制的过程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明实施例提供了一种自供电六轴传感器，由两个相同的传感模块集成，单个传感模块包括：按压部件1、不接地电极层2、接触分离层3、与所述不接地电极层2材料不同的且由多个电极组分构成的接地电极层4和支撑部件5；所述按压部件1和所述不接地电极层2连接后，与所述支撑部件5相连接，所述支撑部件5用于支撑所述按压部件1在外力作用下下压或者滑动；所述接触分离层3连接在所述接地电极层4上，所述接地电极层4连接在所述支撑部件5上，所述支撑部件5还用于支撑所述接地电极层4；所述不接地电极层2在所述按压部件1下压或者滑动时与所述接触分离层3接触或者分离，使得所述接地电极层(4)的电极组分上产生电压信号；所述两个相同的传感模块上产生电压信号的电极组分组合用于结合预设六轴方位表检测所述传感器控制目标对象的六轴方位，所述预设六轴方位表保存有六轴方位和产生电压信号的电极组分组合之间的对应关系。此外，产生的电压信号可以为所述自供电六轴传感器提供工作时的电源，实现自供电。

在本发明实施例中，两种不同材料介电层面对面堆叠，它们各自的背面有金属电极，或者有混合金属材料，这两层介电层在外力作用F下表面相互接触，因为两种接触材料表面的功函数不同，当两种材料之间的距离接近原子级别时(约25埃)，会在接触的两个表面上产生电荷，从而形成带电体的现象，如图2所示。所以电子可以互相转移，在两个接触表面形成符号相反的表面电荷。当两个表面由于外力作用分开时，中间会形成一个小的空气间隙，并在两个电极之间形成感应电势差，当把一个电极通过导线接地时，不接地的电极接触和分离的过程会改变接地电极局部的电荷数量，接地电极与地之间会产生电子交换，以平衡电极上的电势变化，如图1所示，本发明实施例，不接地电极层2与接地电极层4，两者之间通过接触分离层3间隔开，三者组成一个传感模块。

在具体的应用场景中，所述按压部件1可以为设置在所述传感模块上的顶端球体；所述不接地电极层2可以为设置在所述设置在所述传感模块上的底部半球体。

此外，如图3所示，支撑部件5可以包括弹性支撑部件51和非弹性支撑部件52两个组成部分，所述顶端球体1和所述底部半球体2通过聚二甲基硅氧烷粘贴固化后，与所述弹性支撑部件51相连接，所述弹性支撑部件51用于支撑所述顶端球体1在外力作用下下压或者滑动，所述非弹性支撑部件52用于支撑所述弹性支撑部件51。

如图3所示，为了使得两个相同的传感模块能够更好集成在一起，所述两个相同的传感模块可以通过各自的支撑部件(5)集成在一起，具体地，可以通过所述非弹性支撑部件52集成在一起。

此外，本发明实施例提供了一种基于自供电传感器的六轴方位检测方法，可以应用于自供电传感器，如图4所示，包括：

101、检测按压部件是否接收到外力作用并在支撑部件的支撑下下压或者滑动。若是，则执行步骤102。

其中，所述外力可以为通过手指施加的外力，具体地，可以通过一个手指对单个按压部件施加的外力，或者通过两个手指同时对两个按压部件施加的外力。例如，两手指同时将两个按压部件按压并推向X正轴方向，两个手指可以同时将两个按压部件1按压并推向X轴负方位，单个手指将单个按压部件1按压并推向Y轴正向方向，单个手指将单个按压部件1按压并推向Y轴负方位，两个手指同时将两个按压部件1按压并推向Z轴正方位，两个手指同时将两个按压部件1按压并推向Z轴负方位，两个手指同时将两个按压部件1按压并分别推向Z轴正方位和Z轴负方位，两个手指同时将两个按压部件1按压并同时推向边缘，然后绕着绕Y逆时针旋转，两个手指同时将两个按压部件1按压并同时推向边缘，然后绕着绕Y顺时针旋转，两个手指同时将两个按压部件1按压并分别推向X轴正方位和X轴负方位，两个手指同时将两个按压部件1按压并分别推向X轴负方位和X轴正方位。

102、检测所述不接地电极层在所述述按压部件下压或者滑动与所述接触分离层接触或者分离时，所述接地电极层中产生电压信号的电极组分。

需要说明的是，所述不接地电极层可以为液体金属与疏水类的有机硅物料的混合介质薄膜层，所述混合介质薄膜层可以为由镓铟锡的混合溶液与聚二甲基硅氧烷与交联剂混合溶液按照6～7：1的重量比例混合制成；所述镓铟锡的混合溶液中镓铟锡的重量比例可以为6～7：1：2～3，且所述聚二甲基硅氧烷与交联剂混合溶液中聚二甲基硅氧烷与交联剂的重量比例可以为9～11：1；优先地，所述混合介质薄膜层可以为由镓铟锡的混合溶液与聚二甲基硅氧烷与交联剂混合溶液按照6.44：1的重量比例混合制成；所述镓铟锡的混合溶液中镓铟锡的重量比例为6.85：1：2.15，且所述聚二甲基硅氧烷与交联剂混合溶液中聚二甲基硅氧烷与交联剂的重量比例为10：1。所述接触分离层3可以为绝缘层，所述绝缘层可以为聚四氟乙烯薄膜层；所述金属电极层可以为铝膜电极层。镓铟锡是液态金属，和聚四氟乙烯混合凝固后，既能保持镓铟锡和聚四氟乙烯之间功函数的较大差异，实现更高的电荷转移，同时保持了固态特性，可以和聚四氟乙烯更好的接触和分离。

其中，所述接地电极层可以为由四个电极组分构成的金属电极层，其中，一个传感模块的接地电极层的四个电极组分分别为第一电极组分、第二电极组分、第三电极组分和第四电极组分；另一个传感模块的接地电极层的四个电极组分分别为第一对称电极组分、第二对称电极组分、第三对称电极组分和第四对称电极组分。

103、根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位。

其中，所述六轴方位可以包括X轴方位、Y轴方位、Z轴方位、绕X轴方位、绕Y轴方位、绕Z轴方位、所述X轴方位、所述Y轴方位和所述Z轴方位分别包括正轴方位和负轴方位，所述绕X轴方位、所述绕Y轴方位、所述绕Z轴方位分别包括顺时针旋转方位和逆时针旋转轴方位。

对于本发发明实施例，所述步骤103具体可以包括：X、Y、Z轴的正负方位，绕X、Y、Z轴的逆时针和顺时针旋转方位检测：

1、X轴正方位检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第一组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为X正轴方位，所述预设六轴方位表保存有X正轴方位与第一组合之间的对应关系，所述第一组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第四电极组分、和同时产生电压信号的第一对称电极组分、第四对称电极组分的组合；

2、X轴负方位检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第二组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为X负轴方位，所述预设六轴方位表保存有X负轴方位与第二组合之间的对应关系，所述第二组合为同时产生电压信号的产生电压信号的第二电极组分、第三电极组分、和同时产生电压信号的第二对称电极组分、第三对称电极组分的组合。

3、Y轴正方位：若检测产生电压信号的电极组分组合为第三组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Y正轴方位，所述预设六轴方位表保存有Y正轴方位与第三组合之间的对应关系，所述第三组合为同时产生电压信号的第一对称电极组分、第二对称电极组分、和同时产生电压信号的第三对称电极组分第四对称电极组分的组合；

4、Y轴负方位检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第四组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Y负轴方位，所述预设六轴方位表保存有Y负轴方位与第四组合之间的对应关系，所述第四组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第二电极组分、和同时产生电压信号的第三电极组分、第四电极组分的组合。

5、Z轴正方位检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第五组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Z正轴方位，所述预设六轴方位表保存有Z正轴方位与第五组合之间的对应关系，所述第五组合为同时产生电压信号的第三电极组分、第四电极组分、和同时产生电压信号的第三对称电极组分、第四对称电极组分的组合。

6、Z轴负方位检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第六组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Z负轴方位，所述预设六轴方位表保存有Z负轴方位与第六组合之间的对应关系，所述第六组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第二电极组分、和同时产生电压信号的第一对称电极组分第二对称电极组分组合。

7、绕X逆时针旋转检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第七组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕X逆时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕X逆时针旋转方位与第七组合之间的对应关系，所述第七组合为同时产生电压信号的电极组分、第二电极组分、和同时产生电压信号的第三对称电极组分、第四对称电极组分的组合。

8、绕X顺时针旋转检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第八组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕X顺时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕X顺时针旋转方位与第八组合之间的对应关系，所述第八组合为同时产生电压信号的第三电极组分、第四电极组分、和同时产生电压信号的第一对称电极组分第二对称电极组分的组合。

9、绕Y逆时针旋转检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第九组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Y逆时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕Y逆时针旋转方位与第九组合之间的对应关系，所述第九组合为依次产生电压信号的第四电极组分、第三电极组分、第二电极组分、第一电极组分，和依次产生电压信号的第四对称电极组分、第三对称电极组分、第二对称电极组分、第一对称电极组分组合。

10、绕Y顺时针旋转检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第十组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Y顺时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕Y顺时针旋转方位与第十组合之间的对应关系，所述第十组合为依次产生电压信号的第一电极组分、第二电极组分、第三电极组分、第四电极组分，和依次产生电压信号的第一对称电极组分、第二对称电极组分、第三对称电极组分、第四对称电极组分的组合。

11、绕Z逆时针旋转检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第十一组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Z逆时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕绕Z逆时针旋转与第十一组合之间的对应关系，所述第十一组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第四电极组分、第二对称电极组分、第三对称电极组分的组合。

12、绕Z顺时针旋转检测：若检测产生电压信号的电极组分组合为第十二组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Z顺时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕Z顺时针旋转方位与第十二组合之间的对应关系，所述第十二组合为同时产生电压信号的第二电极组分、第三电极组分、第一对称电极组分、第四对称电极的组合

为了更好的理解本发明实施例，提供了如下应用场景：如图5所示，提供了自供电六轴传感器的实体图。其中，第一电极组分、第二电极组分、第三电极组分、第四电极组分可以分别为E1、E2、E3、E4，第一对称电极组分、第二对称电极组分、第三对称电极组分、第四对称电极组分的组合可以分别为E1’、E2’、E3’、E4’。预设六轴方位表可以如图6所示的，在预设六轴方位表中“1”表示电极组分产生电压信号，需要说明的是，本发明实施例仅对六轴控制方位表进行举例说明，并不限定于此。此外，本发明实施例提供的图7示出了对虚拟空间的目标物体的控制方式、检测到各个电极组分产生的电压信号、电极组分的输出以及目标物体的运行方向。

1、X轴正方位检测：若两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1时，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E1和E4、E1’和E4’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，如图8所示，则根据电极组分E1、E4、E1’、E4’的组合和预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为X轴正向方向。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并推向X轴正方位，以控制目标对象向X轴正向运动。

2、X轴负方位检测：若两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E2和E3、E2’和E3’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为X轴负向方向。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并推向X轴负方位，以控制目标对象向X轴负向运动。

3、Y轴正方位：检测若单个手指操作其中一个传感模块的顶端球体1，该顶端球体1在推力的作用下挤压该传感模块的接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E1’、E2’、E3’、E4’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为Y轴正向方向。具体地，单个手指可以将顶端球体1按压并推向Y轴正向方向，以控制目标对象向Y轴正向方向运动。

4、Y轴负方位检测：若单个手指操作其中一个传感模块的顶端球体1，该顶端球体1在推力的作用下挤压该传感模块的接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E1、E2、E3、E4产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为Y轴负向方向。具体地，单个手指可以将顶端球体1按压并推向Y轴负方位，以控制目标对象向Y轴负方位运动。

5、Z轴正方位检测：若两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E3和E4、E3’和E4’产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为Z轴正向方向。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并推向Z轴正方位，以控制目标对象向Z轴正向运动。

6、Z轴负方位检测：若两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E1和E2、E1’和E2’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为Z轴负方位。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并推向Z轴负方位，以控制目标对象向Z轴负方位运动。

7、绕X逆时针旋转检测：两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E1和E2、E3’和E4’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为绕X逆时针旋转。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并分别推向Z轴正方位和Z轴负方位，以控制目标对象绕X逆时针旋转。

8、绕X顺时针旋转检测：两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E3和E4、E1’和E2’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为绕X顺时针旋转。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并分别推向Z轴负方位和Z轴正方位，以控制目标对象绕X顺时针旋转。

9、绕Y逆时针旋转检测：两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E4、E3、E2和E1分别依次出现产生电压信号，E4’、E3’、E2’和E1’也对应的依次出现产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Y逆时针旋转。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并同时推向边缘，然后绕着绕Y逆时针旋转，以控制目标对象绕Y逆时针旋转。

10、绕Y顺时针旋转检测：两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E1、E2、E3、E4分别依次出现产生电压信号，E1’、E2’、E3’、E4’也对应的依次出现产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Y顺时针旋转。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并同时推向边缘，然后绕着绕Y顺时针旋转，以控制目标对象绕Y顺时针旋转。

11、绕Z逆时针旋转检测：两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E1和E4、E2’和E3’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Z逆时针旋转。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并分别推向X轴正方位和X轴负方位，以控制目标对象绕Z逆时针旋转。

12、绕Z顺时针旋转检测：两个手指分别操作两个传感模块各自的顶端球体1，各自顶端球体1在推力的作用下挤压各自接地电极层2与接触分离层3接触，使得电极组分E2和E3、E1’和E4’同时产生电压信号，其他电极组分不产生电压信号，则根据预设六轴方位表可以确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Z顺时针旋转。具体地，两个手指可以同时将顶端球体1按压并分别推向X轴负方位和X轴正方位，以控制目标对象绕Z顺时针旋转。

具体地，本发明实施例可以应用在虚拟现实技术、增强现实技术中对虚拟对象进行六轴方位的姿态控制，本发明实施例提供了所述自供电六轴传感器在三维空间中对目标物体进行姿态控制的过程，如图9所示，图9中的(b)描绘了两个传感模块上的法向力和剪切力。通过对法向力和剪切力的组合检测电压信号，可以实现在三维空间中目标物体的三维姿态控制，如图9中的(c)，即可以实现沿六轴(X，Y，Z和θ_X，θ_Y，θ_Z)的方位姿态控制。

通过本发明的技术方案，能够利用自供电传感器的按压部件的下压或者滑动，控制不接地电极层与接触分离层接触或者分离；不接地电极层与接触分离层接触或者分离时，所述接地电极层中的某些电极组分会产生电压信号，同时能够利用所述接地电极层中产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，从而无需复杂的控制检测系统、硬件结构及处理算法就能够实现六轴方位检测，进而能够简化六轴方位检测的过程，且能够对虚拟现实技术中的虚拟对象进行姿态控制，无需额外的电源或者电池供电。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的无人机中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种基于自供电传感器的六轴方位检测方法，其特征在于，自供电六轴传感器由两个相同的传感模块集成，单个传感模块包括：按压部件、不接地电极层、与所述不接地电极层材料不同且由多个电极组分组成的接地电极层和支撑部件；

检测所述按压部件是否接收到外力作用并在所述支撑部件的支撑下下压或者滑动；

若是，则检测所述不接地电极层在所述按压部件下压或者滑动时与接触分离层接触或者分离，所述接地电极层中产生电压信号的电极组分；

根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，所述预设六轴方位表保存有六轴方位和产生电压信号的电极组分组合之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述不接地电极层为液体金属与疏水类的有机硅物料的混合介质薄膜层；

所述接地电极层为由四个电极组分构成的金属电极层，其中，一个传感模块的接地电极层的四个电极组分分别为第一电极组分、第二电极组分、第三电极组分和第四电极组分；另一个传感模块的接地电极层的四个电极组分分别为第一对称电极组分、第二对称电极组分、第三对称电极组分和第四对称电极组分；

所述六轴方位包括X轴方位、Y轴方位、Z轴方位、绕X轴方位、绕Y轴方位、绕Z轴方位、所述X轴方位、所述Y轴方位和所述Z轴方位分别包括正轴方位和负轴方位，所述绕X轴方位、所述绕Y轴方位、所述绕Z轴方位分别包括顺时针旋转方位和逆时针旋转轴方位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，包括：

若检测产生电压信号的电极组分组合为第一组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为X正轴方位，所述预设六轴方位表保存有X正轴方位与第一组合之间的对应关系，所述第一组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第四电极组分、和同时产生电压信号的第一对称电极组分、第四对称电极组分的组合；或者

若检测产生电压信号的电极组分组合为第二组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为X负轴方位，所述预设六轴方位表保存有X负轴方位与第二组合之间的对应关系，所述第二组合为同时产生电压信号的产生电压信号的第二电极组分、第三电极组分、和同时产生电压信号的第二对称电极组分、第三对称电极组分的组合。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，包括：

若检测产生电压信号的电极组分组合为第三组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Y正轴方位，所述预设六轴方位表保存有Y正轴方位与第三组合之间的对应关系，所述第三组合为同时产生电压信号的第一对称电极组分、第二对称电极组分、和同时产生电压信号的第三对称电极组分第四对称电极组分的组合；或者

若检测产生电压信号的电极组分组合为第四组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Y负轴方位，所述预设六轴方位表保存有Y负轴方位与第四组合之间的对应关系，所述第四组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第二电极组分、和同时产生电压信号的第三电极组分、第四电极组分的组合。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，包括：

若检测产生电压信号的电极组分组合为第五组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Z正轴方位，所述预设六轴方位表保存有Z正轴方位与第五组合之间的对应关系，所述第五组合为同时产生电压信号的第三电极组分、第四电极组分、和同时产生电压信号的第三对称电极组分、第四对称电极组分的组合；或者

若检测产生电压信号的电极组分组合为第六组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为Z负轴方位，所述预设六轴方位表保存有Z负轴方位与第六组合之间的对应关系，所述第六组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第二电极组分、和同时产生电压信号的第一对称电极组分第二对称电极组分组合。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，包括：

若检测产生电压信号的电极组分组合为第七组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕X逆时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕X逆时针旋转方位与第七组合之间的对应关系，所述第七组合为同时产生电压信号的电极组分、第二电极组分、和同时产生电压信号的第三对称电极组分、第四对称电极组分的组合；或者

若检测产生电压信号的电极组分组合为第八组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕X顺时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕X顺时针旋转方位与第八组合之间的对应关系，所述第八组合为同时产生电压信号的第三电极组分、第四电极组分、和同时产生电压信号的第一对称电极组分第二对称电极组分的组合。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，包括：

若检测产生电压信号的电极组分组合为第九组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Y逆时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕Y逆时针旋转方位与第九组合之间的对应关系，所述第九组合为依次产生电压信号的第四电极组分、第三电极组分、第二电极组分、第一电极组分，和依次产生电压信号的第四对称电极组分、第三对称电极组分、第二对称电极组分、第一对称电极组分组合；或者

若检测产生电压信号的电极组分组合为第十组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Y顺时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕Y顺时针旋转方位与第十组合之间的对应关系，所述第十组合为依次产生电压信号的第一电极组分、第二电极组分、第三电极组分、第四电极组分，和依次产生电压信号的第一对称电极组分、第二对称电极组分、第三对称电极组分、第四对称电极组分的组合。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据产生电压信号的电极组分的组合和预设六轴方位表，确定所述传感器控制目标对象的方位，包括：

若检测产生电压信号的电极组分组合为第十一组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Z逆时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕绕Z逆时针旋转与第十一组合之间的对应关系，所述第十一组合为同时产生电压信号的第一电极组分、第四电极组分、第二对称电极组分、第三对称电极组分的组合；或者

若检测产生电压信号的电极组分组合为第十二组合，则确定所述传感器控制目标对象的方位为绕Z顺时针旋转方位，所述预设六轴方位表保存有绕Z顺时针旋转方位与第十二组合之间的对应关系，所述第十二组合为同时产生电压信号的第二电极组分、第三电极组分、第一对称电极组分、第四对称电极的组合。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别建立六轴方位和产生电压信号的电极组分组合之间的对应关系；

根据所述对应关系构建所述预设六轴方位表。

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