CN208239980U - 一种基于数据手套的虚拟交互装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于数据手套的虚拟交互装置,包括左手套核心模块(1)、右手套核心模块(2)和虚拟界面显示模块(3),其特征还在于与左手套核心模块(1)相连的左手套显示屏(7)、左手套弯曲度传感器(8)、左手套陀螺仪传感器(9)、左手套无线模块(10)、按键模块(11),与右手套核心模块(2)相连的右手套无线模块(12)、右手套弯曲度传感器(13)、右手套显示屏(14)、右手套陀螺仪传感器(15),所述虚拟界面显示模块(3)包括AR接收机(4)、PC端(5)、VR眼镜(6)。本实用新型实现了虚拟手抓取物体、手势变换等精细动作的控制,并利用手指动作取代鼠标和键盘,可应用于医学、军事航天等各个行业。
Description
技术领域
本实用新型实现了虚拟交互系统中对虚拟手的控制,包括抓取物体、手势变换和翻书等精细动作的控制,并利用手指动作取代鼠标和键盘,使用户在虚拟环境中有身临其境的感觉,提升用户的交互感,能应用于医学、娱乐、军事航天和游戏等各个行业。属于虚拟现实领域。
背景技术
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,使用户沉浸在该环境中。它使人与机器的交互从文字、语音、图像和视频等信息交互方式到手势、体感、语音、眼球追踪,甚至是脑电波等更具沉浸感的内容交互方式。目前,虚拟现实技术已经应用于医学、娱乐、军事航天和游戏等各个行业,是一种可以改变我们生活方式的新突破。数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,把人的手势准确实时地传递给虚拟环境,实现在虚拟环境中对物体的抓取和移动,使操作者以更加直接,更加自然,更加有效的方式与虚拟世界进行交互,大大增强了互动性和沉浸感。鉴于两者的优势,本实用新型提供了一种基于数据手套的虚拟交互装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:本实用新型实现了虚拟交互装置中对虚拟手的控制,包括抓取物体、手势变换和翻书等精细动作的控制。实现利用数据手套对人的手势动作进行捕捉,并将识别结果传递给虚拟环境,使虚拟动作与实际动作同步,并利用手指动作取代鼠标和键盘,使用户在虚拟环境中有身临其境的感觉,提升用户的互动感。
本实用新型所要解决的技术方案是:一种基于数据手套的虚拟交互装置,包括左手套核心模块(1)、右手套核心模块(2)和虚拟界面显示模块(3),其特征还在于与左手套核心模块(1)相连的左手套显示屏(7)、左手套弯曲度传感器(8)、左手套陀螺仪传感器(9)、左手套无线模块(10)、按键模块(11),与右手套核心模块(2)相连的右手套无线模块(12)、右手套弯曲度传感器(13)、右手套显示屏(14)、右手套陀螺仪传感器(15),所述虚拟界面显示模块(3)包括AR接收机(4)、PC端(5)、VR眼镜(6)。
所述的左手套核心模块(1),核心采用STM32F103C8T6芯片,其优势在于低功耗、低成本但高性能,其主要工作是接收由左手套弯曲度传感器(8)和左手套陀螺仪传感器(9)采集的左手数据,并对数据进行滤波、提取和分离,然后将数据传送给虚拟界面显示模块(3),同时将左手数据显示在左手套显示屏(7)。
所述的右手套核心模块(2),核心采用STM32F103C8T6芯片,其优势在于低功耗、低成本但高性能,其主要工作是接收由右手套弯曲度传感器(13)和右手套陀螺仪传感器(15)采集的右手数据,并对数据进行滤波、提取和分离,然后将数据传送给虚拟界面显示模块(3),同时将右手数据显示在右手套显示屏(14)。
所述的虚拟界面显示模块(3),主要用于接收经左手套核心模块(1)和右手套核心模块(2)初步处理后的左手数据和右手数据,通过对数据的识别,实现虚拟环境中虚拟动作与真实动作的同步。
所述的AR接收机(4)是与电脑连接的硬件设备,主要用于接收通过左手套无线模块(10)和右手套无线模块(12)发送的左手数据和右手数据,并对数据进行处理后传送给上位机,同时驱动相对应的游戏动作。
所述的PC端(5)接收AR接收机(4)传送的数据,并将识别的手势准确实时地呈现在虚拟界面,同时将其投影于VR眼镜(6)。
所述的VR眼镜(6)是普通的VR眼镜,内置一部分辨率大于360*640的Android手机,将手机通过Wifi与PC端(4)相连,经飞屏软件做分屏处理后,将PC端(4)的屏幕投影于手机屏幕上。
所述的左手套显示屏(7)采用OLED液晶屏,对经左手套核心模块(1)初步处理后的左手数据进行显示,便于参考。
所述的左手套弯曲度传感器(8)和右手套弯曲度传感器(13)采用一种柔韧性弯曲传感器,该款传感器在发生弯曲时,表面的电阻导通率发生变化,从而实现手指弯曲度的准确识别。
所述的左手套陀螺仪传感器(9)和右手套陀螺仪传感器(15)采用MPU6050,依此获取在三维空间的运动轨迹及起落点角度,并及时捕获运动方向变化的数据。
所述的左手套无线模块(10)采用2.4G NRF24L01无线,主要用于发送经左手套核心模块(1)初步处理后的左手数据到AR接收机(4)。
所述的按键模块(11)用于对游戏的选择。
所述的右手套无线模块(12)采用2.4G NRF24L01无线,主要用于发送经右手套核心模块(2)初步处理后的右手数据到AR接收机(4)。
所述的右手套显示屏(14)采用OLED液晶屏,对经右手套核心模块(2)初步处理后的右手数据进行显示,便于参考。
本实用新型采用数据手套对人的手势动作进行捕捉,并将动作传递给虚拟环境,实现了抓取物体、手势变换和翻书等精细动作控制,实现了虚拟交互系统中对虚拟手的控制,并利用手指动作取代鼠标和键盘,提升了用户的互动感。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构图。
图中:1、左手套核心模块 2、右手套核心模块 3、虚拟界面显示模块 4、AR接收机5、PC端 6、VR眼镜 7、左手套显示屏 8、左手套弯曲度传感器 9、左手套陀螺仪传感器 10、左手套无线模块 11、按键模块 12、右手套无线模块 13、右手套弯曲度传感器 14、右手套显示屏 15、右手套陀螺仪传感器
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,一种基于数据手套的虚拟交互系统,包括左手套核心模块(1)、右手套核心模块(2)和虚拟界面显示模块(3),其特征还在于与左手套核心模块(1)相连的左手套显示屏(7)、左手套弯曲度传感器(8)、左手套陀螺仪传感器(9)、左手套无线模块(10)、按键模块(11),与右手套核心模块(2)相连的右手套无线模块(12)、右手套弯曲度传感器(13)、右手套显示屏(14)、右手套陀螺仪传感器(15),所述虚拟界面显示模块(3)包括AR接收机(4)、PC端(5)、VR眼镜(6)。
本实用新型提供一种基于数据手套的虚拟现实交互装置,用户戴上VR眼镜(6)和数据手套并开机启动以后,可以通过按键(11)选择感兴趣的模式,并进入虚拟界面。在用户体验过程中,与左手套核心模块(1)相连的左手套弯曲度传感器(8)和左手套陀螺仪传感器(9)不断采集左手的手势信息,然后将由左手套核心模块(1)滤波分离后的数据通过左手套无线模块(10)传送到虚拟界面显示模块(3)中的AR接收机(4),同时将此数据信息显示在左手套显示屏(7)上。同样地,与右手套核心模块(2)相连的右手套弯曲度传感器(13)和右手套陀螺仪传感器(15)也不断采集右手的手势信息,然后将由右手套核心模块(2)滤波分离后的数据通过右手套无线模块(12)传送到虚拟界面显示模块(3)中的AR接收机(4),同时将此数据信息显示在右手套显示屏(14)上。虚拟界面显示模块(3)中的AR接收机(4),接收到左手和右手的数据后,对数据进行进一步的处理和识别,然后将识别的手势传送给PC端(5),并驱动相应的虚拟世界的动作。PC端(5)接收到数据后,将对应的手势动作等信息显示在虚拟界面,实现虚拟动作与真实动作的同步,同时将PC端(5)的屏幕投影在VR眼镜(6)内,即可体验虚拟世界。
本实用新型的创新点为:
(1)应用新兴的物联网,将手套、VR眼镜和电脑组成网络,实现人体动作与游戏动作同步。
(2)数据手套能精确识别手势的细微动作,使控制更精细。
(3)采用无线传输,无需连接电脑,具有便携性。
(4)预留了对外传输数据接口,可用于远程机器人控制。
(5)采用3D打印技术制造机械结构。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (1)
1.一种基于数据手套的虚拟交互装置,包括左手套核心模块(1)、右手套核心模块(2)和虚拟界面显示模块(3),其特征还在于与左手套核心模块(1)相连的左手套显示屏(7)、左手套弯曲度传感器(8)、左手套陀螺仪传感器(9)、左手套无线模块(10)、按键模块(11),与右手套核心模块(2)相连的右手套无线模块(12)、右手套弯曲度传感器(13)、右手套显示屏(14)、右手套陀螺仪传感器(15),所述虚拟界面显示模块(3)包括AR接收机(4)、PC端(5)、VR眼镜(6)。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108415573A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-08-17 | 天津职业技术师范大学 | 一种基于数据手套的虚拟交互装置 |
CN110675690A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-10 | 南京智能仿真技术研究院有限公司 | 一种基于vr技术的军事仿真实训用战备箱 |
CN110827598A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-21 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种电子战装备虚拟操作训练系统及其训练方法 |
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