TWI373361B - Glove puppet manipulation system - Google Patents

Description

1373361 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種自動化控制系統，且特別是有關 於一種操作戲偶用的自動化控制系統。 【先前技術】

莩中戲，或稱布袋戲，為我國民間的傳統技藝，頗受 曰羅大眾的喜愛。掌中戲的表現方式是由操控戲偶的師傅 將手套入4中戲的戲偶中，用手操控戲偶做出各種動作， 結合口白和音效而創造出棚栩如生的表演。近年來，受惠 於數位科技的發展，掌中戲結合了數位影像舞台聲光效 果’演化出相當豐富的變化。 由於掌中戲的操作需借重戲偶師傅的手，當同一幕中 有多個戧偶同時表演時’往往需要動用多位戲偶師傅，在 狹小的舞台上難免奎塞，並且對舞台效果呈現上也有著諸 多限制。

有鏜於目前自動化控制技術日趨成熟，倘若透過自動 化控制的技術來操控掌中戲的戲偶’不僅能夠突破上述掌 令戲的限制’更能創造新的掌中戲的呈現方式，拓寬傳統 技藝的發展空間。 【發明内容】 本發明提供一種掌中戲戲偶操控系統，藉由自動化或 半自動化控制的機器來操作棠中獻 ㈣始^目* 料掌中戲，如布袋I掌中戲戲 偶#控系統具有一個控制模組，苴 八會根據人手運動狀態或 iS] 5 1373361 由人收#控的戲偶的姿態而產生數個控制訊號，並將訊號 傳送‘戲偶操作裝置上。 戲偶操作裝置裝設於一個戲偶内，且電性連接控制模 組。戲偶操作裝置具有身體操控機構、頭部操控機構和一 對手部操控機構。身體操控機構固定於基座上且連接戲偶 =軀幹，以根據控制訊號操控軀幹相對於基座旋轉，使得 f中戲的戲偶進行如轉身或扭腰等㈣。頭部操控機構固 疋於身體操控機構上’連接戲偶之頭部，以根據控制訊號 操控頭部相對於躺幹彎折。如此一來，戲偶便可做出如點 ‘頭般的動作。手的手部操控機構固定於身體操控機構 上，分別設置於頭部操控機構之兩側且連接戲偶之手部， 以根據控制訊號操控戲偶的雙手相對於軀幹彎折。藉此， 便可使戲偶做出如揮手或抬臂等動作。 由上述實施例可知，冑用者可利用控制模組電性控制 裝設於掌中戲的戲偶中的戲偶操作裝置，藉由戲偶操作裝 置帶動掌中戲的戲偶而做出各種動作，達成自動化控制的 方式操控掌中戲的戲偶。 本發明的另方面在於提供—種掌令戲戲偶操控系 統，以自動化控制的機制取代傳統人手操控掌中戲的戲偶 的操控方式。 掌中戲戲偶操控系統主要包含控制模組和戲偶操作裝 置。控制模組可為-種可掘取人手運動資訊的資料手套。 資料手套的手套體上設置有數個指套，每一個指套可細分 ，第-區域和第二區域，分別套接人手手指相鄰之兩指： 卽上。資料手套上設置有各個感測裝置，例如指套的第一 1373361 區域和第二區域上分別設置有感測器，手套體上設置有轉 動感測器。當使用者將手套入資料手套中且運動時，感測 器會摘測手套的弯曲角度，轉動感測器會债測手套體之旋 轉角度。控制模組令有-轉換模組電性連接感測器和轉動 感應器，轉換模組會將指套的彎曲角度轉換成頭部控制訊 號、左手控制訊號和右手控制訊號，且將旋轉角度轉換成 軀幹控制訊號。 戲偶操作裝置裝設於掌中戲的戲偶内，且電性連接控 制模組的轉換模組。戲偶操作裝置的身體操控機構固定於 基座上，連接戲偶之軀幹，根據軀幹控制訊號操控軀幹相 對於基座旋轉。頭部操控機構固定於身體操控機構上，連 接戲偶之頭部，根據頭部控制訊號操控頭部相對於軀幹彎 折。身體操控機構上頭部操控機構之兩側分別固定有左手 操控機構和右手操控機構，其中左手操控機構連接戲偶之 左手，根據左手控制訊號操控左手相對於軀幹彎折。右手 操控機構連接戲偶之一右手，根據右手控制訊號操控右手 相對於軀幹彎折。 由此可知，使用者可透過控制模組遠端控制戲偶操作 裝置，藉由彎折或旋轉資料手套的手套體或指套，便可操 控戲偶操作裝置，進而操控掌中戲的戲偶執行特定的動 作諸如點頭、轉身、勾手或勒躬等。使用者無須現場將 手套入掌中戲的戲偶内，透過本發明所揭露之掌中戲戲偶 操控系統便可由戲偶操作裝置代替使用者的手來操控掌中 戲的戲偶，達成自動化控制之效果。 1373361 【實施方式】 請參考第1圖和第2圖…圖繪示根據本發明一實 施例的掌中戲戲偶操控系統刚的方塊圖，第=繪示; 中戲的戲偶130和戲偶操作裝£ 12〇的 偶操控系統100具有控制模袓 圖。掌中戲戲 去番… 有控制模組110和戲偶操作裝置12〇,兩 者電性連接。控制模組丨丨〇根據 稞人手的運動狀態或由人手 操控的戲偶130的姿態產生护制1妹 h m控制訊*，並將控制訊號傳送 到戲騎作裝i〗2〇上。戲偶操作裝置m可裝設於掌中 =的戲偶⑶内’戲偶操作裝置120會根據控制訊號驅動 j的關印，模擬出人手的運動狀態，進而操控戲偶130 表演出如同人手操控時的各種姿態。 掌中戲戲偶操控系統100的控制模组11〇主要用來依 照或模擬戲偶操作師傅的手部動作，將手部動作轉換為戲 偶操作裝置120的控制訊號，並傳輸到戲偶操作裝置1 μ。 控制模組no包含資料手套⑴和動作捕捉模组ιΐ3，可用 來掏取人手運動過程中或由人手操控布袋戲的過程中的相 關物理量的變動。熟悉本技術領域者均知，現行科技中可 用來擷取人手動作的裝置有相當多種，在本實施例中提出 資料手套111和動作捕捉模組113為例作為說明。控制模 組110具有動作編輯器115,用來修改或編排該些物理量的 大小或時間《該些物理量接著會被轉換成控制訊號，並由 控制模組110的輸出端119傳送到戲偶操作裝置12〇的輸 入端129。其中，控制訊號包含有軀幹控制訊號、頭部控制 訊號、左手控制訊號和右手控制訊號等，分別控制戲偶操 作裝置120的各部位。詳細内容請見後續說明。 ^上’戲偶操作師傅的手會套在掌中戲的戲偶130 明之實施例中，戲偶操作裝置⑶取代人手而 體操又的戲偶130内部。戲偶操作裝置120具有身 人構m、頭部操控機構123和一對手部操控機構包 3左手操控機構125和右手操控機構127。 身體操控機構121固定於戲偶操作裝置m的基座122 知識偶130之躺幹131。在本技術領域中具有通常 成L如:。掌中戲的戲偶13G _幹131多為以布縫製而 :的=般的裝置。身體操控機構121是被套接在戲偶 時m131中，偶操作裝置⑽接收到控制訊號 身體操控機構121會根據控制訊號操控艇幹131，使軀 2二1相對於基座122旋轉。藉此使得掌中戲的戲偶m 表决出如同轉身或扭腰的動作。 頭部餘機構⑵設於身體操控機構121上，連接戲 之頭^ 133。一般來說，掌中戲的戲偶130的頭部 33中有一個中空的區域，以容納操控師傅的手指，如食 =。頭部操控機構123會根據控制訊號操控戲偶13〇的頭 。133’使頭部133相對於軀幹ΐ3ι彎折。如此一來，便 使戲偶130做出如點頭或抬頭般的動作。 手部操控機構’即左手操控機構125 控機構⑵上，且分別位於頭部操控機搆 '左手操控機構125連接戲偶130的左手135， 右手操控機構127連接戲偶13〇的右手137。具， 偶130的左手135和右手…之令設置有一個 以容納操控師傅的手指，如中指或㈣。在本發明的^實域施 1373361 ::，左手操控機構125和右手操控機構i27分別卡接於 號傳二135和右手13”的中空區域。當控制訊 2傳入戲騎作裝置120時’左手操控機構叫右手操 :機構127分別根據控制訊號操控戲偶13〇的雙手，使得 戲偶no的左手135或右手137相對於崎⑶弯折進 而使戲偶130做出如揮手或抬臂等動作。 逐-具體說明戲偶操作裝置12〇的細部結構及其作動 清同時參考第2圖和第3圓，第3圖繪示戲偶 操作裝置120的立體圖。 戲偶操作裝置12〇的身體操控機構121具有扭腰機構 ^負貝戲偶m的軀幹131的轉動動作，如扭腰或轉身。 扭腰機構2H)包含三個構件：扭腰轉軸212、扭腰轉動件 214和扭腰馬達216。扭腰轉軸212設置於扭腰馬達μ上， 且平沿艇幹131的延伸方向。其令，躺幹ΐ3ι的延伸方向 是指頭部操控機構123與基座122之連線的方向。扭腰轉 =川套接於扭腰轉軸212。扭腰馬達216會根據控制訊 ，中的扭腰控制訊號作動，而推動扭腰轉動件214以扭腰 轉，212為中心旋轉。在本發明之實施例中，扭腰馬達216 固疋在基座122上。由於扭腰轉軸212平行於軀幹⑴的 延伸方向’故扭腰轉動件214帶動戲偶130的躺幹131旋 轉’進而做出轉身的動作。 身體操控機構121還具有一組彎腰機構220負責戲偶 的_幹131的考折動作，像是_腰。彎腰機構的彎 腰馬達226設在基座122和該頭部操控機構123之間。彎 腰馬達226可設置在扭腰機構21()的扭腰轉動件214上。 1373361 在本發明之實施例中，扭腰機構21G的扭腰轉動件214也 就是彎腰馬it 226。彎腰轉# 222設置於彎腰馬達226上。 彎腰轉軸222的軸方向不平行於扭腰轉轴212的轴方向。 在本發明之實施例中’彎腰轉軸m的軸方向垂直於扭腰 轉軸212的輛方向’意即彎腰轉軸222的軸方向垂直於軀 幹131的延伸方向。彎腰轉動件224連接於彎腰轉轴如。 當收到控制訊號後，彎腰馬達226會根據f腰控制訊號作 動’推動彎腰轉動件224以f腰轉轴222為中心相對於基 座122轉動》由於彎腰轉軸222垂直於軀幹ΐ3ι的延伸方 向，因此當彎腰轉動件224轉動時，彎腰轉動件224和基 座之間的夾角會改變，故可帶動軀幹131相對於基座 122彎折，而做出如同彎腰的動作。 戲偶操作裝置120的頭部搡控機構123主要工作為帶 動戲偶130的頭部133做出如點頭或仰望等動作。為了達 成此目的，頭部操控機構123内有一個頭部轉動機構BO， 其具有頭部轉軸232、頭部轉動件234和頭部馬&咖。頭 部馬達236固定於身體操控機構121的彎腰機構22〇的彎 腰轉動件224上。頭部轉轴232設置於頭部馬逹咖中。 頭4轉軸232的軸方向平行於彎腰轉軸222的軸方向，且 不平行於扭腰_ 212 &軸方向。在本發明之實施例中， 頭㈣轴232的轴方向垂直於扭腰轉軸212的轴方向，即 垂直於艇幹131的延伸方向。頭部轉動件234連接於頭部 轉轴。2仏纽到控制訊號後，頭部馬達236會根據頭部控 制訊號作動，透過頭部轉軸232帶動頭部轉動件234,使頭 部轉動件234以頭部轉軸232為中心轉動。由於頭部轉軸 1373361 232的設置，因此當頭部轉動件234轉動時，頭部轉動件 234和身體操控機構121之間的夾角會改變進而帶動戲偶 13 0的頭部13 3相斜於施接η ,你， 了、軀幹131考折，而做出如同低頭或仰 望的動作。 戲偶操作裝置12G的左手操控機肖125和右手操控機 構127的主要動作有三個，帶動戲们％的左+ 和右 手137做出肩膀關節的旋轉動作、肩膀關節的彎曲動作和 手財的料_。本發明之實施例分別在左手操控機構125 和右手操控機才冓127中設置有三組轉動機構，來達成上述 目的動作。在後續描述中，由於右手操控機構127的設置 與左手操控機構125 f同’故僅以左手操控機構125作為 說明。 首先為執行肩膀關節的旋轉動作的裝置。左手操控機 構125上设置有第一肩部轉動機構24〇。第一肩部轉動機構 〇的第4 馬達246固定於彎腰機構22〇的零腰轉動件 224上’第一肩部轉軸242設置於第一肩部馬達㈣上第 肩部轉動件244套接第一肩部轉轴⑷而 部馬達246。 Μ原 第一肩部轉轴242 {沿著手部延伸方向設置，”手 =伸方向是指從左手操控機構125與身體操控機構⑵ 連接的-端到左手操控機構125的另 :頭部操控機構⑵到左手操控機構125的連線方= 的:二第:肩部㈣242的轴方向不平行於扭腰轉轴212 2方向。在本發明之實施例中，第—肩部轉軸Μ 於扭腰轉轴212的軸方向，即第—肩部轉軸⑷垂直於躺 1373361 幹131的延伸方向。在本發明之實施例令第一 242的轴方向水平於頭部轉轴232的軸方向。當第 =2:根據左手控制訊號作動時，第一肩部馬達％二 肩部轉動件244,使得第-肩部轉動件244以第一戶 部轉軸242為中心旋轉，進而帶動戲偶130左手135 ^ 膀相對於軀幹13〗旋轉。 的肩 接著為執行肩膀關節的弯折動作的機構。左手操 構125具有第二肩部轉動機 -工機 且右第…… 肩部轉動機構25〇 :有第-肩轉軸252、第：肩部馬達256和第 件W。第二肩部轉轴252設置於第二肩部馬達256上= -肩部轉轴252的轴方向不平行於手部延伸方向或第一 ^ 部轉軸242的轴方向。在本發明之實施例中，第二肩部^ 軸252的轴方向垂直於手部延伸方向，也垂直

轉轴242的轴方向0 月0P 第二肩部轉動件254連接第二肩部轉轴252,並且第二 肩部轉動件254透過第-启’a 弟一肩』轉軸252樞接第二肩部馬達 256。在本發明之實施射，第二肩部轉動件…是固定於 ^肩部轉動件244上。對於本技術領域具有通常知識者 二：:件之間的配置可依據實際需求而有變動而不影響 其作動後的結果’例如可將第二肩部轉動# 254和第二肩 部馬達256其中一者固定於第-肩部轉動件244、或第一肩 部馬達246或身體操控機構121的任—構件上。 當第二肩部轉動機構250作動時，第二肩部馬達… 根據左手控制訊號而推動第二肩部轉動件25心由於第二馬 達256和第二轉動件254透過第二轉轴252而互相樞^ 1373361 :第二肩部轉動件254會以第二肩部轉轴 動二改變第二肩部轉動件254和第二肩部馬達;5:= 的夹角。如前所述，本發 實 之間 是固定於笛-卢， 例中第二肩部轉動件254 疋固疋於第-肩。p轉動件244上 轉動時，第二肩部轉動件254和第戶第一肩部轉動件254 + A 件 和第一肩部馬達246之η的 夹角以及第二肩部轉動件254和身體 ： 夾角亦隨著改變。如此一來，第…一稱⑵之間的 動戲偶no的左手135做+二—肩機構250可帶 弯折的動^ ^膀為中心、相對於躺幹131 最後為肘關節的弯折動作。左手操控機# 125中設置 有肘部轉動機構跡其具有肘部轉軸262、肘部轉動件· 2部馬達266。設置於財部馬彡加上的肘部轉轴犯 方向不平行於第-肩部轉軸242的軸方向。在本發明 之實施例中’肘部轉轴262的軸方向垂直於第一肩部轉軸 、軸方向肘°卩轉軸262的軸方向與第二肩部轉軸252 的軸方向平仃’故垂直於第-肩部轉軸242的軸方向，也 垂直於手部延伸方向。 立肘。Ρ馬達266連接第二肩部轉動機構25〇，可與第二肩 轉動機構25G -起連動。如同前述，肘部轉動機構26〇 個構件可依照需求而自由調整其與其他操控機構的連 式和位置，故肘部馬達266和肘部轉動件.264其中之 者可連接第二肩部轉動機構25〇或第一肩部轉動機構 24Q ΑΑ ». ^ —構件。在本發明之實施例中’肘部馬達266是固 疋於第二肩部馬達256上。 肘部轉動件264連接肘部轉軸262，並且肘部轉動件 [S1 14 1373361 264透過肘部轉軸262拖接肘部馬達266。當接收到左手控 制訊號時，肘部馬達266推動肘部轉動件264，使兑以財部 轉轴262為甲心轉動，改變肘部轉動件264和肘部馬達266 之間的夾角，進而改變肘部轉動件264與第二肩部轉動件 254之間的失角’故可帶動戲偶13〇的左+ 135做出如同手 肘彎折的動作。 由上述實施例可知’戲偶操作裝i l2Q具有至少九套 轉動機構’個別負責戲偶130不同的肢體動作。每一套轉 動機構各由一個獨立的控制訊號調控。在本發明之實施例 中，控制訊號包含兩個軀幹控制訊號如彎腰控制訊號和扭 腰控制訊號、頭部控制訊號、三個左手控制訊號和三個右 手控制訊號，分別控制扭腰機構⑽、彎腰機構22〇、頭部 轉動機構230、左手操控機構125㈣一肩部轉動機構 請、第二肩部轉動機構25〇和肘部轉動機構26〇、右手操 控機構127的第一肩部轉動機構240、第二肩部轉動機構 250和肘部轉動機構260。 另一方面，如同前述，頭部操控機構123是套接在戲 偶130頭部133内的一個中空區域之中，左手操控機構125 和右手操控機構Π7也是套接在戲偶13〇的左手135和右 2 137中。然而戲偶13〇容易因劇烈移動而脫落。再者， 掌中戲的戲偶130種類及樣式繁多，娜p 133和雙手的 设置略有不同。 為了提高戲偶130和戲偶操作裝£ 12()的連接，在本 :明之實施例中’頭部操控機構123利用連接件Μ和彈 結構274以彈性卡接的方式來卡住戲偶13〇的頭部⑶。 [S1 1373361 具體而言，連接件272固定於彈性結構274上，而彈性結 構274固定於頭部轉動機構23〇的頭部轉動件234上。當 戲偶操作裝置120裝置於戲偶13〇内時，連接件π會抵 接戲偶no頭部133,並且藉由彈性結構274的彈力而卡接 於戲偶130頭部133内的中空區域之中。 左手操控機構125和右手操控機構127均具有相似的 設言t。具體而言，左手操控機構125和右手操控機構a? 各具有連接件276和彈性結構278,連接件276固定於彈性 結構278上，彈性結構278固定於財部轉動機構的財 部轉動件264 i。當各元件組裝時，左手操控機構125和 右手操控機構127的連接件276會分別抵接戲偶13〇的左 手135和右手137,並且藉由彈性結構抓的彈力而卡接於 左手135和右手137内中空區域之中。 請參考第4圖，第4圖繪示依照本發明一實施例的資 料手套⑴的舰圖。資料手套lu透過手套體套接 在使用者的手上’並藉由各種感應裝置來感測使用者的手 的運動’並紀錄因手運動而改變的物理量，例如角度、強 度和速度等物理量。資料手& U1將所測得的物理量傳送 到轉換模組H7,由轉換模組117將各種物理量轉換成 之各種控制訊號。 一般而言，資料手套ln的手套體彻為可包襄在人 手上’且提供手自由活動的手套。手套體400通常是由柔 軟的材質製成，例如布料或塑膠。 手套體400上設有數個指套41〇，分別套接各個 在本發明之㈣财，主要針縣接在㈣、食指和令曰指 1373361 上的指套410。指套41〇的樣式可為封閉式可將手指整體 包裹而不路出指尖。指套410也可為開放式，即指套41〇 僅包裹手指的部分指節而露出指尖。在本發明之實施例 中’指套410可細分為第一區域417和第二區域419，分別 套接手指上相鄰的兩個指關節。 手套體400上裝設有感測器43〇，用以感測手腕的運 動，意即手掌相對於手臂的旋轉或彎折。具體而言，感測 裔430包含傾斜感測器431和轉動感測器433，分別用於偵 測當手腕轉動時，手套體400的傾斜角度和旋轉角度，藉 以得出手掌相對於手臂的彎折程度或旋轉角度。現行科技 已經發展出相當多種可以測量傾斜或旋轉角度的感測器， 在此便不再--贅述。在本發明之實施例中，轉動感測器 433包含陀螺儀。另—方面’感測器43〇也可用來測量手移 動時手套體400的移動加速度。換言之，感測器43〇可包 含加速度感測器，其可用來測量手移動時的加速度。 轉換模組117電性連接傾斜感測器431和轉動感測器 433，用以接枚測得的旋轉角度和傾斜角度，並將旋轉角度 轉換成扭腰控制訊號，將傾斜角度轉換成彎腰控制訊號。 丸套410上裝設有數個感測器42〇。當人手手指彎曲 時，手指會帶動指套410，而感測器42〇便可偵測指套 的f曲角度’進而得知手指弯曲的角度。因掌中戲的表演 形式著重拇指、食指和中指的操作，因此在本發明之實施 例中，感測器420是裝設在拇指指套411 '食指指套 和令指指套415上’以便量測姆指、食指和中指的彎曲 度。 [S3 17 在掌中戲的操控技法中，食指主要操控頭的動作如 -或抬肖I本上只有一個維度的動作。故只需要量測 :個彎曲角度即可。因此’在本發明之實施例中，在食指 之第一區域417上裝設感測器425,用以當食指一 個指關㈣曲時，食指指套413的彎曲角度。 β傳統的掌中戲表演中，戲偶13G的左+ 135是由拇指 來操控&拇指的兩個關節來帶動戲偶—左手的肩膀和 手肘的運動。& 了測量拇指兩個關節的運動狀態，本發明 =實施例中’在拇指指冑411的第一區域Μ?上裝設感測 盗421’而第二區域419上裝設感測器423。藉由感測器421 感泪J器423量測當拇指兩個指關節的彎曲時，捣指指套 411的彎曲角度。 傳統的掌中戲的戲偶130的右+ 137是由中指來操 控’由中指的三個關節來帶動戲偶13〇左手的肩膀和手財 的運動。A 了掏取詳盡的手指運動的資訊，—般而言，套 接中和的中指指套415上可裝設三個感測器42〇來操取三 〜關節m另夕卜’在本發明之實施例中，利用手指關 節連動關係’在中指指套上僅設置兩個感測器42〇便可擷 :二個關節的活動。在本技術領域中具有通常知識者均 ^人的手指的三個指關節具有連動關係，只要知道兩個 心關郎的彎曲角度’便可推演出第三個關節的彎曲角度， 相，理論及推演方法在此不再多加贅述。因此，在本發明 之實施例中’在中指指# 415的第一區域417上裝設有感 ，器427’第二區域419上裝設有感測_ 429,用以感測中 指的彎曲角度。 1373361 所有的感測器420均電性連接轉換模組U7，並透過轉 換模組117講所測得的彎曲角度轉換成對應的控制訊號， 諸^頭部控制訊號、左手控制m號和右手控制訊號。具體 而言，轉換模，组m會將梅指指套411上的感測器42ι和 感測器423所量測得的f曲角度轉換為左手控制訊號，且 食指指套4B上的感測器425所量測得的彎曲角度轉換為 頭部控制訊號’並且將中指指套415上的感測器427和感 測器429所量測得的彎曲角度轉換為右手控制訊號。

在本技術領域中具有通常知識者熟知，可備測角度變 化的感測器420的種類相當多元，諸如電阻感測器、光纖 感測器和陀螺儀卜在本發明之實施例中，感測器42〇為 壓電感測器。一般而言，壓電感測器的作用方式為將其所 又到的形變轉換成電訊號。仔細來說，壓電感測器具有類 似電容的裝置，當壓電感測器受到的作用力作用而產生形 變時，電容會放電並產生電訊號。由於電容充放電的時間 於人的手才曰運動的所需的時間，故每當手指運動時， 壓電_器可測得多次電訊號。把每次電訊號視為一個小 角度的轉動’只要累計電訊號的次數便可推算出轉動的角 度0 請參考第5A圖和第5B圖，第5A圖繪示動作捕㈣ 組⑴的方塊圖，第5B圖戲偶13〇的示意圖。動作捕捉模 組113是藉由掏取由人手操控的另一個戲偶13〇的動作影 主要是_出戲偶13G上半身的姿g，反推出戲偶師 傅的手部動作’並將將戲偶13〇的動作轉換成控制訊號。 動作捕极模組113具有攝影機51()，用以拍攝人手操控 1373361 時的戲偶13。動作的影像。動作捕捉模組 :位模組520會侧出每一影像中戲心〇的頭部133、左 ㈣丨15 丨3 7之間的相對位置。具體而言，定位模組 疋寸找出母一張影像中戲偶130的頭部133、左手135 的位置，藉以定位戲偶130之中的人手的食指' 曰h曰，決定出食指、拇指和中指的相對位置。定位 模組⑽進-步標W頭部133和左+135之間的間距

頭部和右手137之間的間距以及右手137和左手135 ，間的間距们。在本發明之實施财，定位模組52〇主要 =追縱戲㈣〇頭部133、右手137和左+ 135所構成的三 角形的的中心的位置’接著再分別量測由中心位置到頭部 133、右手137和左手135的距離’藉此得出戲偶13〇頭部 133和雙手135和137的相對位置。 定位好手指的相對位置後，動作捕捉模組113的平均 移動演算模組530會根據各張影像中各個間距的變化，而

演算出每-手指的位移。具體而言，是由各個影像中戲偶 130頭部133和雙手的相對位置的變化推出頭部1%、右 手137和左手135的位移，進而得出各個手指的位移。 接著’動作捕捉模、组113的反向演算模组54〇會根據 各個手指的位移以及各個手之之間的間距而演算出各個控 制訊號。 明同時參考第6圖和第7圖。第6圖繪示掌中戲戲偶 操控系統1〇〇的方塊圖，第7圖繪示動作編輯器ιΐ5的使 用介面622的示意圖。動作編輯器u 5可記錄由資料手套 ill所擷取的人手的動作或動作捕捉模組113所擷取的戲偶 IS1 20 1373361 130的姿態，並且重新加以編排所記錄的動作而變化出新的 動作。動作編輯器115具有記錄模組610、編輯模組620 和輸出模組630，依序說明如下。

如前所述，當人手運動時，資料手套1U或動作捕捉 模組113會取出其人手運動時或戲偶13〇姿態改變時所改 變的各物理量，並由轉換成各種控制訊號，如彎腰控制訊 號、扭腰控制訊號、頭部控制訊號、左手控制訊號和右手 控制訊號。s己錄模組610的作用為紀錄下人手或戲偶13〇 動作時所對應產生的各種控制訊號，並且將在同一動作中 的各個控制訊號設為一個動作封包64〇。如此一來，每當戲 偶操控師傅的手操弄戲# 13〇做出動作時，記錄模組61〇 便可圮下對應的動作封包64〇,例如點頭動作封包、走路動 作封包和揮手動作封包。

勤作編輯器115的記錄模組61〇可連接資料手套丨丨卜 動作捕捉難113或轉難組117，以取得其所騎的物理 量值或轉換後的控制訊號。在本發明之實施例令，記錄模 組610電性連接轉換模組m，以記錄由轉換模组m轉換 資料手套111㈣取的各種物理4後的扭腰控制訊號、弯 腰控制訊號、頭部控制訊號、左手控制訊號和右手控制訊 號’並將該些控制訊號存成動作封包。另外，在本發明之 實施例中’記錄模組610電性連.接動作捕捉模組113，以纪 錄動作捕㈣組113所演算出的各個控制訊號。 編輯模组620 f性連接記錄模組610，可时編輯動作 時 =1各個控制訊號的時間’舉凡起點、終點和作用 時間長紐。舉例來說，編輯模組62〇可編輯點頭動作的動 01 is] 1373361 作封包640中頭部控制訊號的開始作用的時間點和結束作 用的時間點，而決定何時開始點頭、點頭時間長短和點頭 的次數。另外，也可編輯作用過程中各個子動作的作用時 間’像是決定何時低頭且何時抬頭《另一方面，編輯模組 620也可編輯不同控制訊號之間的相對時間，例如左手控制 訊號、頭部控制訊號和右手控制訊號之間的時間順序，個 別作用時間長短等。 編輯模組620具有一個使用介面622，以供使用者編輯

使用。使用介面622上設置有時序編輯器626，以便進行動 作封包640 _各控制訊號的時脈編輯。具體而言，時序編 輯器626内建有數個動作軌跡628，每一個動作軌跡628 可載入一種控制訊號，例如頭部控制訊號。使用者可以在 動作軌跡628中編輯所載人的控制訊號，更改控制訊號的 作用時間長Μ '開始的時間點以及結束的時間點等等。 藉由多個動作軌跡628的設£，便可分別編輯多個不 同的控制訊號，例如左手控制訊號、頭部控制訊號和右手

控制訊號’並且修改各個控制訊號的開始時間點、結束時 間點及作用時間長紐等，進而編輯動作封包⑽中各個控 制訊號的時間順序。 另動作軌跡628也可用來編輯多個動作封包640， 將每個動作軌跡628載入-個動作封包640,便可執行如同 上述之動作，而編輯多個動作封包64〇之間的時間順序。 冰，整的掌f戲表演，除了有栩栩如生的戲偶動作 趙“26 t配口白和音效。在本發明之實施例中，時序編 輯 中設置有聲音執跡650,用以編輯口白和音效等聲 i S] 22 1373361 音訊號。聲音軌跡650和動作軌跡628可並列在同一時間 韩上編輯。如此-來’使用者便可同時編輯掌中戲的戲偶 的動作、口白及其音效。 在本發明之實施例t，使用介面622提供一個馬達控 制模組624’可直接調控戲偶操作裝置12〇上的各個轉動模 組。具體而言，使用者可在馬達控制模組624中輸入速度 與角度的設定值。馬達控制模組624會根據設定值產生提 供給各轉動模組的控制訊號，藉以獨立驅動各轉動模組上 的馬達，進而做出設定的速度與角度。透過馬達控制模組 624調控後的各個控制訊號可再存成動作封包64〇，並可由 時序編輯器626編輯動作。 最後為輸出模組630。輸出模組630電性連接編輯模組 620，且透過控制模組n〇的輸出端119電性連接戲偶操作 裝置120。經編輯模組620編輯後的動作封包會從編輯 模組620傳送到輸出模組630,再由輸出模組63〇將動作封 包640中的各個控制訊號依照時間順序傳送到戲偶操作裝 置120上。 、 由上述實施例可知，本發明提供了三種控制訊號的產 生方式·•第一種為利用資料手套1丨丨感測人的手部運動時 的各種物理量，並根據所感測得的物理量產生控制訊號； 第二種為利用動作捕捉模組113擷取影像中手指的相對位 置的變化’並據此產生控制訊號；以及第三種為利用動作 編輯器115編寫控制訊號。 透過本發明所揭露之掌中戲戲偶操控系統1〇〇,使用者 無須親臨現場將手放入掌中戲的戲偶内’可由戲偶操作裝 23 1373361 i 12〇代替使用者的手置於戲偶内，使用者可透過控制模 組110遠端控制戲偶操作裝置120,而操控戲偶執行特定的 動作，諸如點頭、轉身、勾手或㈣等，達成自動化控制 • 之效果。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明’任何熟習此技藝I，在不脫離本#明之精神和範 圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂’所附圖式之詳細說明如下： 第1圖繪示根據本發明一實施例的掌中戲戲偶操控系 統的方塊圖。 第2圖繪示依照根據第i圖的掌中戲的戲偶和戲偶操 • 作裝置的立體圖。 第3圖繪示依照本發明一實施例的戲偶操作裝置的立 體圖。 第4圖繪示依照本發明一實施例的資料手套的俯敵圖。 第5A圖繪示依照本發明一實施例的動作捕捉模組的 方塊圖。 第5B圖搶示依照第5a圖的戲偶的立體圖。 第6圖繪示依照本發明一實施例的掌中戲戲偶操控系 ' 統的方塊圖。 IS] 24 1373361 第7圖繪示依照第6圖的動作編輯器的使用介面的示 意圖。 掌中戲戲偶操控系統 110 :控制模組

113 :動作捕捉模組 117 :轉換模組 120 :戲偶操作裝置 122 :基座 125 :左手操控機構 129 :輸入端 130 :戲偶 133 :頭部 137 :右手 212 :扭腰轉軸 2 16 :扭腰馬達 222 :彎腰轉軸 226 :彎腰馬達 232 :頭部轉軸 236 :頭部馬達 242 :第一肩部轉軸 246 :第一肩部馬達 252 :第二肩部轉軸 256 :第二肩部馬達 262 :肘部轉軸 【主要元件符號說明】 100 ： m:資料手套 115 :動作編輯器 119 :輸出端 121 :身體操控機構 123 :頭部操控機構 127 :右手操控機構 131 :軀幹 135 :左手 210 :扭腰機構 214 :扭腰轉動件 220 :彎腰機構 224 :彎腰轉動件 230 :頭部轉動機構 234 :頭部轉動件 240 :第一肩部轉動機構 244 :第一肩部轉動件 250 :第二肩部轉動機構 254 :第二肩部轉動件 260 :肘部轉動機構 264 :肘部轉動件 i S] 25 1373361

266 ： 肘部馬達 272 : 連接件 274 ： 彈性結構 276 ： 連接件 278 ： 彈性結構 400 ： 手套體 410 ： 指套 411 ： 拇指指套 413 ： 食指指套 415 ： 中指指套 417 : 第一區域 419 ： 第二區域 420 ： 感測器 421 ： 感測器 423 ： 感測器 425 ： 感測器 427 ： 感測器 429 ： 感測器 430 ： 感測器 431 ： 傾斜感測器 433 ： 轉動感測器 510 ： 攝影機 520 : 定位模組 530 ： 平均移動演算模組 540 ： 反向演算模組 610 ： 記錄模組 620 ： 編輯模組 622 ： 使用介面 624 : 馬達控制模組 626 ： 時序編輯器 628 ： 動作執跡 630 ： 輸出模組 640 ： 動作封包 650 ： 聲音執跡

Claims (1)

1373361 十、申請專利範圍： 1. 一種掌中戲戲偶操控系統，包含： 〇 一控制模組，根據人手運動狀態產生複數個控制訊 號；以及 —戲偶操作裝置，用以裝設於掌中戲的一第一戲偶 内且電性連接該控制模組，至少包含： 一基座； 身體操控機構，設於該基座上，用以連接該第 一戲偶之一軀幹，以根據該些控制訊號操控該軀幹相 對於該基座旋轉； 、—頭部操控機構，設於該身體操控機構上，用以 連接該第一戲偶之一頭部，以根據該些控制訊號操控 該頭部相對於該㈣-折，其中該頭部操控機構與該 基座之連線稱為一軀幹延伸方向；以及 八 對手部操控機構，設於該身體操控機構上，且 :別位於該頭部操控機構之兩側，分別用以連接該第 :戲偶之-手部，以根據該些控制訊號操控該手部相 對於該軀幹旋轉。 統，其範圍第1項所述之掌中戲戲偶操控系 以根攄冑操控機構包含一扭腰馬達連接該基座，用 Μ二控制訊號推動該躯幹相對於該基座旋轉。 IS3 27 1373361 3. 如申明專利範圍第2項所述之掌中戲戲偶操控系 統’其中該身體操控機構更包含： 一扭腰轉轴’沿該躺幹延伸方向設置該扭腰馬達上； 以及 扭腰轉動件，套接該扭腰轉轴，其中該扭腰馬達透 過該扭腰轉軸推動該扭腰轉動件旋轉。 4. 如申請專利範圍第1項所述之掌中戲戲偶操控系 統，其中1玄身體操控機構更包含一彎腰馬達設置在該基座 和該頭部操控機構之間’用以根據該些控制訊號推動該躺 幹轉動’以改變該軀幹和該基座之夾角。 5. 如申凊專利範圍第4項所述之掌中戲戲偶操控系 統’其中該身體操控機構更包含： 一彎腰轉軸，設置於該彎腰馬達上，且不平行於該軀 幹延伸 > 向；以及 一彎腰轉動件，連接該彎腰轉轴，且透過該彎腰轉軸 樞接該彎腰馬達，其中該彎腰馬達透過該彎腰轉軸推動該 彎腰轉動件轉動，以改變該彎腰轉動件和該基座之夾角。 IS] 28 1 . 如申請專利範圍第1項所述之掌中戲戲偶操控系 統’其中該頭部操控機構包含一頭部馬達連接該身體操控 機構’用以根據該些控制訊號推動該頭部轉動，以改變該 頭部和該軀幹之夾角。 1373361 請專利範圍第6項所述之掌 統，其中該頭部操控機構更包含· * 一頭部轉軸’設置於該頭部 Β τ τ , 幹延伸方向’ ·以及 叩馬達上’且不平行於該躺 一頭部轉動件’框接該頭部轉轴，其中該頭部馬達透 轉軸推動該頭部轉動件轉動，以改變該頭部轉動 件和該身體操控機構之夾角。 =請專利範圍第7項所述之掌中戲戲偶操控系 統’更包含-連接件和-彈性結構，該彈性結構固定於該 :部轉動件和該連接件之間，該連接件用以抵 1 偶之該頭部。 取 絲請專利範圍第1項所述之掌中戲戲偶操控系 統，其中母一該手部操控機構包含-第-肩部馬達連接該 身體操控機構，用以根據該些控制訊號推動該手部相對於 該躺幹旋轉。 10·如申請專利範圍第9項所述之掌中戲戲偶操控系 統’其中每一該手部操控機構更包含： 一第一肩部轉軸，設置於該第一肩部馬達上， 於該_幹延伸方向；以及 一一第一肩部轉動件，套接該第一肩部轉軸，其中該第 =部，達透過該第一肩部轉軸推動該第__肩部轉動件以 該第一肩部轉軸為中心旋轉。 29 1373361 ii.如申請專利範圍第ίο項所述之掌中戲戲偶操控 系統，其中每一該手部操控機構更包含一第二肩部馬達連 接該身體操控機構’用以根據該些控制訊號推動該手部操 控機構轉動’以改變該手部和該軀幹之夹角。 12.如申請專利範圍第11項所述之掌中戲戲偶操控 系統’其中每一該手部操控機構更包含： 一第二肩部轉軸，設置於該第二肩部馬達上，不 於該第一肩部轉軸； 一第二肩部轉動件，連接該第二肩部轉轴，且透過該 第二肩部轉軸枢接該第二肩部轉動件，其十該第二肩部馬 ^透過該第二肩部轉軸推動該第二肩部轉動件轉動，以改 變該第二肩部轉動件和該第二肩部馬達之夾角。 13. 如申請專利範圍第12項所述之掌中戲戲偶操控 系統，其中該第二㈣轉動件@定於該第—肩部轉動件。 14. 如申請專利範圍第u項所述之掌中戲戲偶操控 系統’其中每一該手部操控機構更包含-肘部轉動機構， 包含： -肘部轉動件’藉由—連接件底接該手部；以及 -肘部馬達，連接該第二肩部馬達上，且具有一財部 轉轴’其中該肘部馬達藉由該肘部轉軸極接該肘部轉動 件’該肘部馬達根據該些控制訊號推動該財部轉動件 動，以改變該肘部轉動件和該肘部馬達之夾角。 iS] 30 1373361 如申請專利範圍第丨4 系統，其中該肘部馬.查& 項所述之4中戲戲偶操控 馬達係固定於兮笛_玲A 第—肩部馬達上。 16. 如申請專利範圍第14 系統’更包含一彈性結構固定於戲偶操控 之間。 “建接件和該肘部轉動件

V睛專利範圍第〗項所述之掌中戲戲俚强狄会 統，其中該控制模組為―資料 戲戲崎控系 下列元件所址成： 貝枓手套，该資料手套基本上由 -手套體，具有三個指套，用以穿 五個感測器，分別設置於該些指套上，、用^當人手手 指彎曲時，偵測該些指套之複數個變曲角度； :傾：感測器，設置於該手套體上，用以當人手手腕 轉動時，偵測該手套體之一傾斜角度； -轉動感測器，設置於該手套體上，用以當人手手腕 轉動時，偵測該手套體之一旋轉角度；以及

-轉換模組，電性連接該些感測器、該傾斜感測器和 該轉動感測器，用以轉換該些彎曲角《、該傾斜角度和該 旋轉角度成該些控制訊號。 18·如申請專利範圍第17項所述之掌中戲戲偶操控 系.、充其中母一該指套具有一第一區域和一第二區域，以 分別套接手指相鄰之兩指關節。 19.如申請專利範圍第17項所述之掌中戲戲偶操控 [S ] 31 1373361 系統，其中該些指套為一拇指指套、一食指指套和一中指 指套。 20. 如申請專利範圍第19項所述之掌中戲戲偶操控 系統’其中該些感測器分別設置於該拇指指套之該第一區 域、該拇}曰指套之第一區域、3玄食指指套之該第一區域、 該中指才曰套之該第一區域和該中指指套之該第二區域上。 21. 如申請專利範圍第17項所述之掌中戲戲偶操控 系統，其中每一該感測器為一電阻感測器、一光纖感測器 或一壓電感測器。 22.如申請專利範圍第17項所述之掌中戲戲偶操控 系統’其中該轉動感測器為一陀螺儀。 认如申請專利範圍第丄項所述之掌中戲戲偶操控系 統’其中該控制模組包含： 像 一攝影機，棟取由人手操控之—第二戲偶之複數個影 一疋位模組’㈣每—該影像中該第二戲偶之-頭部 和雙手的相對位置； =均移動演算模組，根據該些影像的該相對位置， 演算出每一手指之至少一位移；以及 反向肩算模組，根據該位移演算出該些控制訊號。 24.如 申請專利範圍第17項或第23項所述之掌中戲 IS1 32 戲偶，系統’其中該控制模組更包含： 包·記錄模組，用以記錄該些控制訊料複數個動作封 ’電性連接該記錄模組，用以編輯該歧 作封包；以及 動 一輸出模組，雷,14 4 # 置，用以將編輯後之:此動輯模組和該戲偶操作裝 該二動作封包傳送至該戲偶操作裝置。 系統2,5盆請專利範圍第24項所述之掌中戲戲偶操控 具有㈣li輯模組包含—時序編輯器，該時序編輯器 作軌跡，用以編輯該些動作封包之時間順序。 李咬26其：::奢專利範圍第25項所述之掌中戲戲偶操控 2音=時序編輯器具有一聲音執跡，用以編輯至少 * —種掌中戲戲偶操控系統，包含： • 一資料手套，包含： —手套體，具有複數個指套，其中每一該指套具 一第一區域和一第二區域，分別套接人手手指相鄰 之兩指關節； β至多五個感測器，分別設置於該些指套之該第一 區域和該第二區域，以偵測該些手套之複數個 度； 一轉動感測器，設置於該手套體上，偵測該手套 體之—旋轉角度；以及 33 1373361 一轉換模組，電性連接該些感測器和該轉動感應 器’用以將該些彎曲角度轉換成一頭部控制訊號、複 數個左手控制訊號和複數個右手控制訊號，且將該旋 轉角度轉換成一扭腰控制訊號；以及 戲偶操作裝置’裝設於掌中戲的一戲偶内，且電性 連接該轉換模組，至少包含： 一身體操控機構，設於一基座上，用以連接該戲 偶之一軀幹，以根據該扭腰控制訊號操控該軀幹相對 於該基座旋轉； 一頭部操控機構，設於該身體操控機構上，用以 連接該戲偶之一頭部，以根據該頭部控制訊號操控該 頭部相對於該軀幹彎折；以及 一左手操控機構，用以連接該戲偶之一左手，以 根據該些左手控制訊號操控該左手相對於該躯幹旋 轉；以及 了右手操控機構，用以連接該戲偶之一右手，以 根據4二右手控制訊號操控該右手相對於該軀幹旋 轉f中該左手操控機構和該右手操控機構均設於該 身體操控機構上，且分靠於朗部操控機構之兩側。 28. 控 區 [S3 34 29. 1373361 系統 以及 地如中請專利範圍第29項所述之掌中戲戲偶操控 /、中該身體操控機構具有一扭腰機構包含· 一扭腰馬達’固定於該基座上1電性連接轉換模組； 一扭腰轉軸’設置於該扭腰馬達上，且垂直於該基座；

-扭腰轉動件，套接該扭腰轉軸，其中該扭腰馬達根 據該扭腰糾訊齡動該扭腰轉動件，使姉腰轉動件以 該扭腰轉轴為中心旋轉。 3、如申請專利範圍第29項所述之掌中戲戲偶操控 系統，遠控制才莫！且1包含一傾斜感㈣器設置於該手套體 上，用以偵測該手套體之-傾斜角度，且其中該轉換模組 將該傾斜角度轉換為一彎腰控制訊號。 32.如申請專利範圍第31項所述之掌中戲戲偶操控 系統，其中該身體操控機構更包含—f腰機構，該彎腰機 構包含： 一彎腰馬達’電性連接轉換模組； -彎腰轉軸，設置於該弯腰馬達上，且垂直於該扭腰 轉轴；以及 -筆腰轉動件，連接該f腰轉軸，錢過該彎腰轉轴 樞接該彎腰馬達，纟中該彎腰馬達根據該f腰控制訊號推 動該彎腰轉動件轉動，以改變該彎腰轉動件和該基座之夹 [S] 35 角。 JO 系统，二二圍第32項所述之掌中戲戲偶操控 轉動機構包含: 碩。P轉動機構，該頭部 一頭部馬達，固定於該身體 轉換模組； 彳體刼控機構上，且電性連接

轴；2部轉轴’設置於該頭部馬達上，垂直於該扭腰轉 一頭部轉動件，連接該頭部鏟 _ 梅接該頭部馬達，1巾1 過該頭部轉轴 ^ ^ M ^ ^ ^ 〇X °卩馬達根據該頭部控制訊號推 動以頭。卩轉動件轉動，以改變 機構H α相部轉動件和該身體操控 系統，更二1 專利範圍'33項所述之掌中戲戲偶操控

兮連接件肖件和—彈性結構，該彈性結構固定於 :=和該頭部轉動件之間，該連接件用以抵接該戲妈 35. 夺統…利範圍第33項所述之掌中戲戲偶操控 =4=手操控機構具有一第-肩部轉動機構，該 第眉部轉動機構包含： 連接控=部馬達’固^於該身體操控機構上，且電性 該彎腰=她，設置於㈣-肩部馬達上，垂直於 36 1373361 -第-肩部轉動件，套接該第一肩部轉轴 -肩部馬達根據該些左手控制訊號推動部= 以該第-肩部轉軸為中心旋轉。 θ邵轉動件 36.如申請專利範圍第35項所述之堂由杜& 系統，其中該左手操控機構更包含n部# 接該卜肩部轉動機構，該第二肩部轉動機構包含.構連 H部馬達，錢連接控組， 部轉軸垂直於該第一肩部轉軸；以及 第一肩 :第二肩部轉動件，連接該第二肩部轉軸 肩部轉輛樞接該第二肩部轉動件，其： 達根據該些左手控制訊號推動該第二肩部轉動件 肩部轉軸為尹心轉動，以改變該二-肩部馬達之夹角。 * W轉動件和該第二 36 部轉動機構;;含機構更包含一財部轉動機構，該肘 控制模’連接該第二肩部轉動機構，且電性連接 肩部二=，設置於該財部馬達上，且垂直於該第- 抱接3=件装ΐ接該Γ轉轴’且透過該財部轉轴 推動該肘部鏟私、1^肘邛馬達根據該些左手控制訊號 轉動件和；肘部轉軸為中心轉動’以改變該財部 1〒和該肘部馬達之夾角。 [S1 37 1373361 :’該译性结構固定於該連接件=::::性: 連接件用以抵接該左手。 ㈣件之間，该 39·如_請專利範圍第27項所述之堂 土統，該㈣模組更包含一加速度感測器設置== 上，用以偵測該手套體之一移動加速度。…手套體 40.如令請專利範圍第29項 系統，更包含： Κ旱甲戲戲偶刼控 -記錄模組，電性連接該轉換模組，用 手控制訊號、該頭部控制1 g 4 q u 11 ’ ’’、h二左 一動作封包； 些右手控制訊號為至少 -編輯模組’電性連接該記錄模組，用 封包中該些左手控制訊號、該頭部控制訊 ‘ 制訊號之時間順序；以及 唸二右乎控 輸出模』’電性連接該編輯模組和 置’用以將編輯後之該動作封包傳送至該戲偶操 札如令請專利範圍第39項所述之掌中戲戲偶操控 , α A 5, ^ 吁序、扁輯器具有複數個動作 軌跡用以刀別編輯該些左手控制訊號 和該些右手控制訊號。 π丨衩制訊疵 IS] 38 —種掌中戲戲偶操控系統，包含： 一動作捕捉模組，包含： —攝影機，擷取由人手操控之一第一戲偶的複數 個影像； 一—定位模組，偵測每一該影像中該第一戲偶的一 頭部和雙手之間的複數個相對位置； 平均移動决异模組，根據該些相對位置演算出 每—手指的一位移；以及 、 一反向演算模組’根據該位移演算出該些控制訊 以及 -戲偶操作裴置’裝設於掌中戲的一第二戲偶内，且 電性連接該動作捕捉模組，至少包含： 一身體操控機構，設於一基座上，連接該第二戲 偶之一軀幹，用以操控該軀幹相對於該基座旋轉； ^ 一頭部操控機構，設於該身體操控機構上，連接 /第一戲偶之一頭部，以根據該些控制訊號操控該頭 部相對於該軀幹彎折；以及 一左手操控機構，連接該第二戲偶之一左手，以 根據該些控制訊號操控該左手相對於該軀幹旋 及 一右手操控機構，連接該第二戲偶之一右手，以 根據該些控制訊號操控該右手相對於該躺幹旋轉，其 中該左手操控機構和該右手操控機構均設於該身體操 控機構上’且分別位於該頭部操控機構之兩側。 43.如申請專利範圍第42項所述之掌中戲戲偶操控 39 1373361 drr對位置為每1些影像中-拇指、-食 才曰和一中指之間的相對位置。 二中如範:第43項所述之掌中戲戲偶操控 左手控制訊號，並轉換該中指之 角又成夕 控制訊號，且轉換該食指之γ〜角a成至少一右手 “曰之該背曲角度成-頭部控制訊號。 争統4,5·二 範圍第44項所述之”戲戲偶操控 一頭機構具有一頭部轉動機構，包含： 頭邛馬達’電性連接轉換模組； 二頭部轉軸，設置於該頭部馬達上；以及 插接件轉轴，且透過該頭部轉軸 動該頭部轉動件_ Λ馬達根據該頭部控制訊號推 機構之爽角 以改變該頭部轉動件和該身體操控 系統46·更Γ含申第45項所述之掌中戲戲偶操控 該連接件和該頌部轉動性結構，該彈性結構固定於 系統47其中如左申=範圍第46項所述之掌中戲戲偶操控 -肩部轉動機構包:機構具有一第一肩部轉動機構，該第 連接控制模組；ρ馬達’固定於該身體操控機構上，且電性 40 [S] 1373361 -第-肩部轉軸，設置於該第 該頭部轉軸；以及 3連上，垂直於 一第一肩部轉動件，套接該第一肩 根據該左手控制訊號推動該第一肩部轉= 該第肩部轉轴為中心旋轉。 48.如申請專利範圍第47項所述之 系統，其中該左手操控機構更包含一第二肩部==控 該第一肩部轉動機構包含： 構 -第二肩部馬達，電性連接控制模組 部轉轴垂直於該第一肩部轉軸； ，、有第一肩 接兮第第产!動件’連接該第-肩部轉動機構上，連 接“第-“轉軸，且透過該第二肩部轉軸樞 部轉動件，其中該第二肩部馬達根據該左手控制;；號_ 或第一肩部轉動件以該第二肩部 該第二肩部轉動件和該第二肩部馬達之夹角轉冑以改變 夺统49其Λ申範㈣48項所述之掌中戲戲偶操控 系統—其^左手操控機構更包含—肘部㈣機構，包含： 月、邛馬達’連接该第二肩部轉動機 接控制模組； 一肘部熟，設置於朗部馬達± 肩部轉轴；以及 弟 …轉動件’連接該肘部轉軸，且透過該肘部轉軸 ’其中該肘部馬達根據該左手控制訊號推 動該財。卩轉動件該肘部熱為m収變該財部轉 [S] 41 1373361 動件和該肘部馬達之夾角。 5〇.如申請專利範圍第49項所述之 系統’其中該左手操控機構更包含—連接件：戲偶钿控 構，該彈性結構固定於該連接件和該肘部轉動件:二性結 系統Η更Π請專利範圍第43項所述之掌中戲戲偶操控 -記錄模組’電性連接該動作捕捉模組，用該 左手控制訊號、該頭部控制訊號和該右手控制訊號.x 一編輯模組，用以編輯該左手控制訊號、該頭部控制 訊號和該右手控制訊號；以及 -輸出餘，電性連接該戲偶操作裝置1以將編輯 後之該左手㈣訊號、該頭部㈣訊號和 傳送至該戲偶操作裝置。 条絲.甘Γ專利範圍第51 _述之掌中戲戲偶操控 2 ’其中該編輯模組包含-時序編輯器具有複數個動作 =，用以分別編輯該左手控制訊號、該頭部控制訊號和 該些右手控制訊號之時間順序。 >申⑼專利圍第52項所述之掌巾戲戲偶操控 、級、中該時序編輯器具有—聲音軌跡，用以編輯至少 一聲音訊號。 ί S3 42