CN203376691U - 基于人机交互的腕带式手势识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，由装置外壳、腕带、采集分析模块、按钮、开关、数据接口、拉力传感器、弹簧、牵引带、红外对管、松紧调节夹和手指环套组成。本实用新型通过腕带戴在使用者的手腕上，并将五个手指环套戴在使用者的五个手指上，利用松紧调节夹调节牵引带的松紧度，达到弹簧刚好绷紧的状态；当手指运动时，采集分析模块通过红外对管和拉力传感器获取手指运动轨迹的相关数据，从而识别穿戴者的手势，并通过数据接口将数据传输到计算机中，进行有效的进行人机交互，操作灵活，适用广泛。

Description

基于人机交互的腕带式手势识别装置

技术领域

本实用新型涉及一种识别装置，具体是一种基于人机交互的腕带式手势识别装置。 

背景技术

人机交互是指人与计算机之间为了完成确定任务，通过某种对话语言，以一定的交互方式进行信息交换的过程。 

随着人机交互的方式的发展，传统鼠标和键盘等控制装置进行间接的操作方式，由于过于依靠计算机自行运算，操作不灵活，且对使用者和使用范围有限制等原因，逐渐被替代。现有流行的人机交互的方式多采用手势识别方式，分为基于视频的手势识别以及基于语音的手势识别。其中，基于视频的手势识别具有计算量大、误判率高、对光照有要求等缺点。而基于语音的手势识别通过捕获例如关键词的讲话过程获得的一组语音的信息，这样就要求人的发音准确性以及需要记住语音命令等缺陷，均为操作带来不便。 

发明内容

针对上述存在的问题，本实用新型提供一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，将手势语言转化为数据传输到计算机，实现人机交互，操作灵活，适用广泛。 

为了实现上述目的，本实用新型提出一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，由装置外壳、腕带、采集分析模块、按钮、开关、数据接口、拉力传感器、弹簧、牵引带、红外对管、松紧调节夹和手指环套组成；其中，装置外壳两端通过腕带连接，采集分析模块设置在装置外壳内部下方，由电源和单片机系统组成，按钮、开关、和数据接口设置在装置外壳上表面，分别与采集分析模块中的单片机系统电连接；拉力传感器为五个，分别设置在采集分析模块的上表面，与采集分析模块中的单片机系统电连接，将拉力信号发送到单片机系统中，同时，每个拉力传感器上端依次均连接有弹簧、牵引带、红外对管、松紧调节夹和手指环套；进一步，在装置外壳上表面与拉力传感器对应的位置设置有五个红外对管，牵引带穿过红外对管内部。 

单片机系统为单片机最小系统。 

牵引带为等间隔黑斑的透明带。 

还包括液晶显示屏，液晶显示屏设置在装置外壳上表面，与采集分析模块中的单片机系统电连接。 

与现有技术相比，本实用新型设置了腕带式手势识别装置，通过腕带戴在使用者的手腕上，并将五个手指环套戴在使用者的五个手指上，利用松紧调节夹调节牵引带的松紧度，达到弹簧刚好绷紧的状态；当手指运动时，采集分析模块通过红外对管和拉力传感器获取手指运动轨迹的相关数据，从而识别穿戴者的手势，并通过数据接口将数据传输到计算机中，进行有效的进行人机交互，对比基于视频的手势识别以及基于语音的手势识别，适用环境和要求更低，且操作更为灵活，具有广阔的市场前景。 

附图说明

图1是本实用新型结构示意图； 

图2是本实用新型的工作原理图。 

图中:1、装置外壳，2、腕带，3、采集分析模块，4、按钮，5、开关，6、液晶显示屏，7、数据接口，8、拉力传感器，9、弹簧，10、牵引带，11、红外对管，12、松紧调节夹，13、手指环套，14、电源，15、单片机系统。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

如图1和图2所示，一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，由装置外壳1、腕带2、采集分析模块3、按钮4、开关5、数据接口7、拉力传感器8、弹簧9、牵引带10、红外对管11、松紧调节夹12和手指环套13组成； 

装置外壳1两端通过腕带2连接，采集分析模块3设置在装置外壳1内部下方，由电源14和单片机系统15组成，按钮4、开关5和数据接口7设置在装置外壳1上表面，分别与采集分析模块3中的单片机系统15电连接；拉力传感器8为五个，设置在采集分析模块3的上表面，与采集分析模块3中的单片机系统15电连接，每个拉力传感器8上端依次均连接有弹簧9、牵引带10、红外对管11、松紧调节夹12和手指环套13，红外对管11为五 个，设置在装置外壳1上表面，与拉力传感器8位置对应，牵引带10穿过红外对管11内部。 

作为本实用新型进一步的改进，单片机系统15为单片机最小系统，从而降低整体装置的重量，提高灵活性。 

作为本实用新型进一步的改进，牵引带10为等间隔黑斑的透明带，提高其识别度。 

作为本实用新型进一步的改进，还包括液晶显示屏6，液晶显示屏6设置在装置外壳1上表面，与采集分析模块3中的单片机系统15电连接。通过上述增加了液晶显示屏6，可以将用于识别的手势显示在液晶显示屏6上，用于使用者进行判断。 

在工作过程中，将腕带2戴在使用者的手腕上，并将手指环套13戴在手指上，握拳并调节松紧调节夹12，使牵引带10和弹簧9刚好处于拉紧状态。按下一个按钮4，单片机系统15记录拉力传感器8初始工作状态，然后伸开手指成伸掌状态，按下另一个按钮4，单片机系统15记录拉力传感器8。单片机系统15进入识别功能运行状态，当手指环套13牵动牵引带10拉伸时，牵引带10引起红外对管11通断状态发生变化，单片机系统15检测到红外对管11的通断变化后，拉力传感器8采集当前承受的拉力，如果拉力值在比上次采集大，表示手指处于伸展运动，增加红外通断计数值，反之减小红外通断计数值。单片机系统15通过当前五个手指对应的红外通断计数情况，可以识别用户当前手指的位置，从而识别用户的手势，然后将识别的手势转化为特定的格式从通信接口传输到计算中。 

综上所述，本实用新型设置了腕带式手势识别装置，通过腕带2戴在使用者的手腕上，并将五个手指环套13戴在使用者的五个手指上，利用松紧调节夹12调节牵引带10的松紧度，达到弹簧9刚好绷紧的状态；当手指运动时，采集分析模块通过红外对管11和拉力传感器8获取手指运动轨迹的相关数据，从而识别穿戴者的手势，并通过数据接口将数据传输到计算机中，进行有效的进行人机交互，对比基于视频的手势识别以及基于语音的手势识别，适用环境和要求更低，且操作更为灵活，具有广阔的市场前景。 

Claims (4)

1.一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，其特征在于，由装置外壳（1）、腕带（2）、采集分析模块（3）、按钮（4）、开关（5)、数据接口（7）、拉力传感器（8）、弹簧（9）、牵引带（10）、红外对管（11）、松紧调节夹（12）和手指环套（13）组成；

所述的装置外壳（1）两端通过腕带（2）连接，所述的采集分析模块（3）设置在装置外壳（1）内部下方，由电源（14）和单片机系统（15）组成，所述的按钮（4）、开关（5）和数据接口（7）设置在装置外壳（1）上表面，分别与采集分析模块（3）中的单片机系统（15）电连接；所述的拉力传感器（8）为五个，设置在采集分析模块（3）的上表面，与采集分析模块（3）中的单片机系统（15）电连接，每个拉力传感器（8）上端依次均连接有弹簧（9）、牵引带（10）、红外对管（11）、松紧调节夹（12）和手指环套（13），所述的红外对管（11）为五个，设置在装置外壳（1）上表面，与拉力传感器（8）位置对应，所述的牵引带（10）穿过红外对管（11）内部。

2.根据权利要求1所述的一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，其特征在于，所述的单片机系统（15）为单片机最小系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，其特征在于，所述的牵引带（10）为等间隔黑斑的透明带。

4.根据权利要求1所述的一种基于人机交互的腕带式手势识别装置，其特征在于，还包括液晶显示屏（6），所述的液晶显示屏（6）设置在装置外壳（1）上表面，与采集分析模块（3）中的单片机系统（15）电连接。

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