基于MEMS传感模块的音乐手套制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于MEMS传感模块的音乐手套，包含手套本体，手套本体上还设有控制模块、供电模块、无线传输模块与若干MEMS传感模块；MEMS传感模块分别设置于手套本体对应在五根手指的背面关节处、手掌背面中部、手腕背面的位置；供电模块与控制模块设置于手套本体手腕位置；MEMS传感模块的输出与控制模块的输入相连；控制模块与无线传输模块通信连接。在手各个活动位置设置MEMS传感模块,以此达到精确识别手指弯曲，手掌转动和手腕转动的复杂手部运动，通过特定的手势发出相应指令，能够随时随地演奏音乐，创作音乐，灵活方便，并且不再局限于在平面上演奏，特定的手势可以在空中演奏出美妙的音乐，实现无空间限制的音乐演奏。

Music gloves based on MEMS sensor module

The utility model provides a music glove based on a MEMS sensing module, which comprises a glove body, and the glove body is also provided with a control module, a power supply module, a wireless transmission module and a number of MEMS sensing modules. The MEMS sensing module is respectively arranged on the glove body corresponding to the back joint of five fingers, the middle of the back of the palm, and the like. The position of the back of the wrist; the power supply module and the control module are set at the wrist position of the glove body; the output of the MEMS sensor module is connected with the input of the control module; and the communication connection between the control module and the wireless transmission module. In order to accurately recognize the complex hand movements of finger bending, palm turning and wrist turning, a micro-electromechanical sensor module is set up at each moving position of the hand. By issuing corresponding instructions through specific gestures, it can play music anytime and anywhere, create music, be flexible and convenient, and is no longer confined to playing on the plane, specific gestures. Music can be played in the air to achieve unlimited music playing.

【技术实现步骤摘要】
基于MEMS传感模块的音乐手套
本技术涉及电声乐器
，具体涉及一种基于MEMS传感模块的音乐手套。
技术介绍
音乐手套中最主要的技术就是手势识别技术，而手势识别目前的技术手段主要分为基于视觉的手势识别和基于传感器的手势识别。1.对于基于视觉的手势识别主要有以下几种：(1)基于人工神经网络的手势识别神经网络基于统计和概率学方法的组织和判断具有抗干扰、自学习、易控制和处理高效的特点，可用于处理信息缺失的模式并进行模式推广。如果整个神经网络包括的全部神经元都是时空效能好的算法，那就可以判断手势细微部分的运动。但人工神经网络对时间序列处理能力不强。在静态手势的识别中应用较多，动态手势识别中几乎没有应用。此外，尽管对神经网络的相关研究及应用已经有了几十年，但是该方法本身的复杂性使成功构建一个效果良好的神经网络对大多数人比较困难。(2)基于隐马尔可夫模型的手势识别隐马尔可夫模型是一种能细致描述信号的时空变化统计分析模型，适用于动态手势的识别。由于其分析复杂，计算量大，速度慢，故而大多采用离散马尔可夫模型。(3)基于几何特征的手势识别，包括手势分割法与几何特征法手势分割包括2种方法：单目视觉和立体视觉。基于单目视觉的方法又分为基于徒手的表观特征(肤色，轮廓)；人为增加限制，如要求使用者戴上有色手套及各种光学标识；建立数据库的方法。由于基于视觉的手势识别对于硬件设备的需求，将导致音乐手套的使用不方便，所以目前的音乐手套都采用基于传感器的手势识别。2.对于音乐手套主要有以下几种：(1)按键音乐手套：以金属接触式按键，薄膜按键、轻触按键等开关方式，将按键放置在手套指尖部位。当按键按下则发出特定音乐，松开按键则停止发声。这种手套制作简单，价格低廉。缺点在于无法识别出手势姿态，使用单一。(2)压力传感器音乐手套：将压力传感器放置在每根手指上，识别出手指的弯曲程度，以此判断手指的状态，当判断为按下时发出音乐。优点是比之按键手套的基础上更加准确的识别五根手指的姿态，数据读取简单，容易上手，缺点是无法判断手指的复杂动作和整个手的运作状态。在脱离空间的束缚、不再局限平面接触、精确识别手势方面实现音乐的弹奏，仍需要进行深入研究。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种能够更方便实现音乐弹奏控制的基于MEMS传感模块的音乐手套。为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：基于MEMS传感模块的音乐手套，包含手套本体，手套本体上还设有控制模块、供电模块、无线传输模块与若干MEMS传感模块；MEMS传感模块分别设置于手套本体对应在五根手指的背面关节处、手掌背面中部、手腕背面的位置；供电模块与控制模块设置于手套本体手腕位置；MEMS传感模块的输出与控制模块的输入相连；控制模块与无线传输模块通信连接。本技术通过对姿态传感器的数据处理分析，识别出手指弯曲，手掌转动和手腕转动的复杂手部运动，特定的手势通过控制模块发出相应指令。相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：能够随时随地演奏音乐，创作音乐，还能记录存储演奏的音乐，灵活方便，并且不再局限于在平面上演奏，特定的手势可以在空中演奏出美妙的音乐，实现无空间限制的音乐演奏。同时，提高供电模块的供电稳定性，USB接口可用于程序调试，充电，无线传输至上位机可转换成MP3格式，弹力经纬纱布可以适用不同大小的手型，设备支持手势记录功能，可以记录指定手势并采集声音，实现了手势的更精准识别。附图说明图1为本技术音乐手套的MEMS传感模块分布图。图2为技术控制电路图图中1为手套本体，2为MEMS传感模块，3为条形块。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术中的技术方案进一步说明。如图1所示，本技术提出了基于MEMS传感模块的音乐手套，包含手套本体1，手套本体1上还设有控制模块、供电模块、无线传输模块与若干MEMS传感模块2；MEMS传感模块2分别设置于手套本体1对应在五根手指的背面关节处、手掌背面中部、手腕背面的位置；供电模块与控制模块设置于手套本体1手腕位置；如图2所示，MEMS传感模块2的输出与控制模块的输入相连；控制模块与无线传输模块通信连接。在手各个活动位置设置MEMS传感模块2,以此达到精确识别手指弯曲，手掌转动和手腕转动的复杂手部运动，通过特定的手势发出相应指令，连接上位机时，能够随时随地演奏音乐，创作音乐，灵活方便，并且不再局限于在平面上演奏，特定的手势可以在空中演奏出美妙的音乐，实现无空间限制的音乐演奏。所述MEMS传感模块2包含集成封装的MEMS三轴速率陀螺仪、MEMS三轴加速度计。多个微惯性传感器合理分布于数据手套独立运动部位，根据航姿解算的原理，解算出手势姿态，实时地高精度捕获手势动作。MEMS传感模块2还可以包含MEMS三轴磁阻传感器，与传统的传感器技术相比，MEMS传感器具有体积小、重量轻、可靠性高、成本低、易于大规模生产等优点。所述供电模块与控制模块由树脂胶合封装为条形块3，能够绝缘防电，树脂胶合封装对供电模块和控制模块起保护作用，固定在手套本体手腕位置，能够缓冲外部撞击，对手腕形成较好的保护作用，而且树脂材质较软，能够随手指适当弯曲，穿戴舒适性比硬质材质更好，还能提高供电模块的供电稳定性，所述条形块上所述条形块3上设置有USB接口，USB接口的通信线与控制模块通信连接，USB接口的电源线与供电模块连接。USB接口可用于程序调试，充电，连接上位机，将想要演奏的音乐替换为特定手势的音乐，即可在做出特定手势时播放该音乐。所述无线传输模块包含蓝牙模块。能够无线传输信号，可以将手势和音乐无线传输至上位机。在手套本体1手指的指尖位置和/或掌心位置还可以选择加入压力传感器，所述压力传感器的输出与控制模块的输入相连。将一至三个姿态传感器放置在手指上，一个姿态传感器放置在手掌部位，通过数据处理，识别出整个手的运动姿态。避免手部颤动影响音乐手套操控的准确性，也适合老年人使用。所述控制模块包含有微处理器，或还包含有存储芯片。能够对手势进行记录，可将其作为音乐演奏手势使用。同时记录采集到的声音。与上位机连接时，当识别到记录的手势时播放相应的音乐。由此做到演奏所有乐器的声音。能记录存储演奏的音乐，在上位机可转换成mp3格式播放。所述手套本体1包含弹力经纬纱布表层与弹力经纬纱布内层，在弹力经纬纱布表层与弹力经纬纱布内层之间设有用于电性连接的金属丝线。弹力经纬纱布可以适用不同大小的手型，手套更美观，材质比较轻柔，舒适性也较好。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于MEMS传感模块的音乐手套，包含手套本体，其特征在于：手套本体上还设有控制模块、供电模块、无线传输模块与若干MEMS传感模块；MEMS传感模块分别设置于手套本体对应在五根手指的背面关节处、手掌背面中部、手腕背面的位置；供电模块与控制模块设置于手套本体手腕位置；MEMS传感模块的输出与控制模块的输入相连；控制模块与无线传输模块通信连接。

【技术特征摘要】
1.基于MEMS传感模块的音乐手套，包含手套本体，其特征在于：手套本体上还设有控制模块、供电模块、无线传输模块与若干MEMS传感模块；MEMS传感模块分别设置于手套本体对应在五根手指的背面关节处、手掌背面中部、手腕背面的位置；供电模块与控制模块设置于手套本体手腕位置；MEMS传感模块的输出与控制模块的输入相连；控制模块与无线传输模块通信连接。2.如权利要求1所述的基于MEMS传感模块的音乐手套，其特征在于：所述MEMS传感模块包含集成封装的MEMS三轴速率陀螺仪、MEMS三轴加速度计。3.如权利要求1所述的基于MEMS传感模块的音乐手套，其特征在于：所述供电模块与控制模块由树脂胶合封装为条形块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆俊谕，周鹏，郑宇航，叶钧，朱廷华，李钢，彭海，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50