CN208176095U - 一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，包括虚拟现实手套和虚拟现实处理器，虚拟现实处理器连接有激光监测仪，虚拟现实手套包括手套外壳和手套内层，手套内层上表面连接有指节传感器和惯性传感器，手套内层上表面左下角连接有拇指扭动传感器，手套内层上表面右侧连接有手掌扭动传感器，手套内层下表面设有指尖微振传动器、手指微振传动器和手掌微振传动器，手套外壳手腕末端和手套内层手腕末端连接有固定软带，固定软带连接有电池手环，电池手环上表面设有手套处理器，手套处理器设有激光信号发射器和蓝牙设备，本实用新型运用激光定位技术，对手套动作实时监测，精确定位了用户手部位置。

Description

一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套

技术领域

本实用新型属于虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套。

背景技术

虚拟现实技术简称VR技术，是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术和网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实手套是虚拟现实设备中的一类硬件，它通过软件编程，可模拟进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。虚拟现实手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，目前的产品已经能够检测手指的弯曲，并利用定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为“真实手套”，可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。现有的虚拟现实交互手套多用磁场传感器定位手套位置，但是磁场传感器容易受到周围磁场环境影响而产生动作失真，甚至做出意想不到的动作。本实用新型运用激光定位技术，对手套动作实时监测，精确定位了用户手部位置。

实用新型内容

本实用新型的目的是：旨在提供一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，能够抗干扰、精确定位用户手部位置。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，包括虚拟现实手套和虚拟现实处理器，所述虚拟现实处理器设有控制按钮与显示屏，所述虚拟现实处理器连接有两个通讯线，所述通讯线连接有激光监测仪，所述虚拟现实手套包括手套外壳和手套内层，所述手套外壳和手套内层之间形成空腔，所述手套内层上表面固定安装有十四个指节传感器和惯性传感器，十四个所述指节传感器分别设在五根手指指节所对应位置，所述手套内层左下角连接有拇指扭动传感器，所述手套内层右侧连接有手掌扭动传感器，所述手套内层指尖下表面设有指尖微振传动器，所述手套内层手指下表面设有手指微振传动器，所述手套内层手掌下表面设有第一手掌微振传动器、第二手掌微振传动器、第三手掌微振传动器、第四手掌微振传动器和第五手掌微振传动器，所述手套外壳手腕末端和手套内层手腕末端连接有固定软带，所述固定软带连接有电池手环，所述电池手环内部设有电池，所述电池手环设有手套处理器和A面粘扣，所述电池与手套处理器电连接，所述手套处理器设有开关按钮、激光信号发射器、陀螺传感器和蓝牙设备，所述激光信号发射器与激光监测仪信号连接，所述手套处理器输入端与陀螺传感器、指节传感器、拇指扭动传感器、手掌扭动传感器和惯性传感器电信号连接，所述手套处理器输出端与指尖微振传动器、手指微振传动器、第一手掌微振传动器、第二手掌微振传动器、第三手掌微振传动器、第四手掌微振传动器和第五手掌微振传动器电连接，所述手套处理器与虚拟现实处理器通过蓝牙设备蓝牙连接，所述电池手环下表面设有与A面粘扣相匹配的B面粘扣。

采用本实用新型技术方案一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，使用前，打开控制按钮中的控制电源按钮，接通虚拟现实处理器电源，使用通讯线连接好虚拟现实处理器与激光监测仪，打开开关按钮，电池手环中的电池与虚拟现实手套连接通电，虚拟现实处理器与虚拟现实手套蓝牙连接，使虚拟现实处理器与虚拟现实手套信号相连，用户配带虚拟现实手套时使用A面粘扣和B面粘扣配合，固定好电池手环；使用时，当用户手产生动作时，两个激光监测仪监测到激光信号发射器发出的信号位置改变，并将改变量信号传输给虚拟现实处理器，同时指节传感器监测每个手指指节弯曲位置，拇指扭动传感器监测拇指围绕手掌移动的位置，手掌扭动传感器监测手掌相对扭动的位置，惯性传感器监测手掌围绕手腕转动角度，而陀螺传感器则监测手腕相对手肘的旋转角度，指节传感器、拇指扭动传感器、手掌扭动传感器、惯性传感器和陀螺传感器所监测的信号传输到手套处理器进行信号处理，手套处理器有将处理好的信号蓝牙传输给虚拟现实处理器，这样虚拟现实处理器就监测到了用户手的空间位置和手势，使用户双手动作与虚拟现实同步；当需要双手感触事物时，虚拟现实处理器计算出振动位置和强度并生成相应的信号，将信号传递给手套处理器，手套处理器识别信号并使相应的微振传动器振动让用户双手获得感知，其中指尖微振传动器振动模拟指尖与物体接触，手指微振传动器振动模拟手指与物体接触，第一手掌微振传动器、第二手掌微振传动器、第三手掌微振传动器、第四手掌微振传动器或第五手掌微振传动器振动分别模拟手指五个位置与物体接触，通过一个或几个微振传动器振动模拟出虚拟世界的触感，使用户真正身临其境。

进一步限定，所述固定软带为中空结构，所述固定软带内部分布有连接传感器与手套处理器的电线。这样连接传感器与手套处理器的电线藏在了固定软带内部，手套既简洁又大方，还保护了线路。

进一步限定，所述手套内层指尖与手套外壳指尖针线固定连接。这样手套内层与手套外壳相对固定，不会出现相对移动影响虚拟现实手套的使用。

进一步限定，所述手套内层材料中含有弹性纤维，这样手套内层富有弹性，可以与手掌精密结合，不仅减小误差，使监测更加精确，还增加了微振传动器的效果，增强了体验感。

进一步限定，所述手套外壳手腕末端第一松紧绳带。使用第一松紧绳带牢牢固定住手套外壳手腕末端，防止手套外壳手腕末端与手腕相对移动，使惯性传感器出现误判断，影响用户使用。

进一步限定，所述手套处理器侧面设有充电接口。这样可以通过充电接口给电池充电，使电池反复使用，环保又方便。

进一步限定，所述手套外壳轮廓设有RGB灯条。这样，手套外形好看，并且可以有客户自己选择灯光颜色，满足客户的需求。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型实施例一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套的结构示意图；

图2为图1中虚拟现实手套的侧视结构示意图；

图3为图1中虚拟现实手套的手套内层仰视结构示意图；

图4为图1中虚拟现实手套的手套内层俯视结构示意图；

图5为图1中虚拟现实手套的信号连接示意图；

图6为图1中虚拟现实手套的电连接示意图；

主要元件符号说明如下：

虚拟现实手套1、手套内层2、指节传感器21、拇指扭动传感器22、手掌扭动传感器23、惯性传感器24、第一松紧绳带25、指尖微振传动器26、手指微振传动器261、第一手掌微振传动器27、第二手掌微振传动器271、第三手掌微振传动器28、第四手掌微振传动器281、第五手掌微振传动器29、固定软带3、电池手环4、开关按钮41、手套处理器42、A面粘扣43、B面粘扣44、激光监测仪5、虚拟现实处理器6、通讯线61、控制按钮62、显示屏63。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，包括虚拟现实手套1和虚拟现实处理器6，虚拟现实处理器6设有控制按钮62与显示屏63，虚拟现实处理器6连接有两个通讯线61，通讯线61连接有激光监测仪5，虚拟现实手套1包括手套外壳和手套内层2，手套外壳和手套内层2之间形成空腔，手套内层2上表面固定安装有十四个指节传感器21和惯性传感器24，十四个指节传感器21分别设在五根手指指节所对应位置，手套内层2左下角连接有拇指扭动传感器22，手套内层2右侧连接有手掌扭动传感器23，手套内层2指尖下表面设有指尖微振传动器26，手套内层2手指下表面设有手指微振传动器261，手套内层2手掌下表面设有第一手掌微振传动器27、第二手掌微振传动器271、第三手掌微振传动器28、第四手掌微振传动器281和第五手掌微振传动器29，手套外壳手腕末端和手套内层2手腕末端连接有固定软带3，固定软带3连接有电池手环4，电池手环4内部设有电池，电池手环4设有手套处理器42和A面粘扣43，电池与手套处理器42电连接，手套处理器42设有开关按钮41、激光信号发射器、陀螺传感器和蓝牙设备，激光信号发射器与激光监测仪5信号连接，手套处理器42输入端与陀螺传感器、指节传感器21、拇指扭动传感器22、手掌扭动传感器23和惯性传感器24电信号连接，手套处理器42输出端与指尖微振传动器26、手指微振传动器261、第一手掌微振传动器27、第二手掌微振传动器271、第三手掌微振传动器28、第四手掌微振传动器281和第五手掌微振传动器29电连接，手套处理器42与虚拟现实处理器6通过蓝牙设备蓝牙连接，电池手环4下表面设有与A面粘扣43相匹配的B面粘扣44。

采用本实用新型技术方案一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，使用前，打开控制按钮62中的控制电源按钮，接通虚拟现实处理器6电源，使用通讯线61连接好虚拟现实处理器6与激光监测仪5，打开开关按钮41，电池手环4中的电池与虚拟现实手套1连接通电，虚拟现实处理器6与虚拟现实手套1蓝牙匹配，使虚拟现实处理器6与虚拟现实手套1信号连接，用户配带虚拟现实手套1时使用A面粘扣43和B面粘扣45配合，固定好电池手环4；使用时，当用户手产生动作时，两个激光监测仪5监测到激光信号发射器发出的信号位置改变，并将改变量信号传输给虚拟现实处理器6，同时指节传感器21监测每个手指指节弯曲位置，拇指扭动传感器22监测拇指围绕手掌移动的位置，手掌扭动传感器23监测手掌相对扭动的位置，惯性传感器24监测手掌围绕手腕转动角度，而陀螺传感器则监测手腕相对手肘的旋转角度，指节传感器21、拇指扭动传感器22、手掌扭动传感器23、惯性传感器24和陀螺传感器所监测的信号传输到手套处理器42进行信号处理，手套处理器42有将处理好的信号蓝牙传输给虚拟现实处理器6，这样虚拟现实处理器6就监测到了用户手的空间位置和手势，使用户双手动作与虚拟现实同步；当需要双手感触事物时，虚拟现实处理器6计算出振动位置和强度并生成相应的信号，将信号传递给手套处理器42，手套处理器42识别信号并使相应的微振传动器振动让用户双手获得感知，其中指尖微振传动器26振动模拟指尖与物体接触，手指微振传动器261振动模拟手指与物体接触，第一手掌微振传动器27、第二手掌微振传动器271、第三手掌微振传动器28、第四手掌微振传动器281或第五手掌微振传动器29振动分别模拟手指五个位置与物体接触，通过一个或几个微振传动器振动模拟出虚拟世界的触感，使用户真正身临其境。

优选固定软带3为中空结构，固定软带3内部分布有连接传感器与手套处理器42的电线。这样连接传感器与手套处理器42的电线藏在了固定软带3内部，手套既简洁又大方，还保护了线路。实际上，也可以根据具体情况考虑固定软带3形状和连接传感器与手套处理器42的电线分布位置。

优选手套内层2指尖与手套外壳指尖针线固定连接。这样手套内层2与手套外壳相对固定，不会出现相对移动影响虚拟现实手套1的使用。实际上，也可以根据具体情况考虑手套内层2与手套外壳的连接方式和位置。

优选手套内层2材料中含有弹性纤维，这样手套内层2富有弹性，可以与手掌精密结合，不仅减小误差，使监测更加精确，还增加了微振传动器的效果，增强了体验感。实际上，也可以根据具体情况考虑其他方式使手套内层2与手掌精密结合。

优选手套外壳手腕末端第一松紧绳带25。使用第一松紧绳带25牢牢固定住手套外壳手腕末端，防止手套外壳手腕末端与手腕相对移动，使惯性传感器出现误判断，影响用户使用。实际上，也可以根据具体情况考虑其他方式防止手套外壳手腕末端与手腕相对移动。

优选手套处理器42侧面设有充电接口。这样可以通过充电接口给电池充电，使电池反复使用，环保又方便。实际上，也可以根据具体情况考虑使用快充接口。

优选手套外壳轮廓设有RGB灯条。这样，手套外形好看，并且可以有客户自己选择灯光颜色，满足客户的需求。实际上，也可以根据具体情况考虑在手套增加个性logo。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，包括虚拟现实手套(1)和虚拟现实处理器(6)，其特征在于：所述虚拟现实处理器(6)设有控制按钮(62)与显示屏(63)，所述虚拟现实处理器(6)连接有两个通讯线(61)，所述通讯线(61)连接有激光监测仪(5)，所述虚拟现实手套(1)包括手套外壳和手套内层(2)，所述手套外壳和手套内层(2)之间形成空腔，所述手套内层(2)上表面固定安装有十四个指节传感器(21)和惯性传感器(24)，十四个所述指节传感器(21)分别设在五根手指指节所对应位置，所述手套内层(2)左下角连接有拇指扭动传感器(22)，所述手套内层(2)右侧连接有手掌扭动传感器(23)，所述手套内层(2)指尖下表面设有指尖微振传动器(26)，所述手套内层(2)手指下表面设有手指微振传动器(261)，所述手套内层(2)手掌下表面设有第一手掌微振传动器(27)、第二手掌微振传动器(271)、第三手掌微振传动器(28)、第四手掌微振传动器(281)和第五手掌微振传动器(29)，所述手套外壳手腕末端和手套内层(2)手腕末端连接有固定软带(3)，所述固定软带(3)连接有电池手环(4)，所述电池手环(4)内部设有电池，所述电池手环(4)设有手套处理器(42)和A面粘扣(43)，所述电池与手套处理器(42)电连接，所述手套处理器(42)设有开关按钮(41)、激光信号发射器、陀螺传感器和蓝牙设备，所述激光信号发射器与激光监测仪(5)信号连接，所述手套处理器(42)输入端与陀螺传感器、指节传感器(21)、拇指扭动传感器(22)、手掌扭动传感器(23)和惯性传感器(24)电信号连接，所述手套处理器(42)输出端与指尖微振传动器(26)、手指微振传动器(261)、第一手掌微振传动器(27)、第二手掌微振传动器(271)、第三手掌微振传动器(28)、第四手掌微振传动器(281)和第五手掌微振传动器(29)电连接，所述手套处理器(42)与虚拟现实处理器(6)通过蓝牙设备蓝牙连接，所述电池手环(4)下表面设有与A面粘扣(43)相匹配的B面粘扣(44)。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，其特征在于：所述固定软带(3)为中空结构，所述固定软带(3)内部分布有连接传感器与手套处理器(42)的电线。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，其特征在于：所述手套内层(2)指尖与手套外壳指尖针线固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，其特征在于：所述手套内层(2)材料中含有弹性纤维。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，其特征在于：所述手套外壳手腕末端第一松紧绳带(25)。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，其特征在于：所述手套处理器(42)侧面设有充电接口。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光定位和蓝牙技术的虚拟现实交互手套，其特征在于：所述手套外壳轮廓设有RGB灯条。