智能手套制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能手套，包括基材，传感器组件、电源与数据处理装置，至少一组手指传感器组件设置在基材上，通过连接电路与数据处理装置连通，电源负责供电，数据处理装置负责处理传感器组件信号，所述传感器组件包括指尖压力传感器、手指运动姿态传感器、手指弯曲度检测传感器与指间状态检测传感器；可以检测出指尖触碰物体时受到的压力数值、各手指的运动方向和运动速度数值、各手指弯曲的程度以及手指与手指之间分开或者并拢的状态，通过对传感器进行数据采集与分析处理，本实用新型专利技术的智能手套不仅能识别静态手势，更可以识别动态手势，从而真正实现了“身教”的教学方式，高效地提高了教学质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能穿戴设备领域，尤其是一种智能手套。
技术介绍
到目前为止，人类传播知识的途径主要还是通过文字、图形和语言描述的方式来进行，即所谓“言传身教”中“言传”的这一种方式。而另一种“身教”的方式却没有得到大力的推广，究其缘由主要是教学资源的严重不足。例如一个钢琴培训老师只能在同一时间段内集中培训为数不多的学员，如果采用大范围的集体教学模式，就会由于不能对每个学员都实现一对一的讲解指导而导致教学质量的下降。试想如果采用一种装置，可以实时的采集人类的肢体语言，并将其转换成一种数据格式，然后把培训老师的数据作为标准样本，那么其他学员的肢体语言数据只要与标准数据进行对比，就能通过数据的差异来表示出动作的差异，最后通过消除差异来对自身进行一种学习锻炼，这样的一种教学模式就能大范围的推广“身教”学习方式。人类的肢体语言主要集中在手势方面，因为人类在进化过程中解放并灵活的运用了双手，才将人类与其他动物得以严格的区分并逐渐成为了高等智商的物种。在日常生活中，人类的手势涵盖了音乐、体育、娱乐等多方面的教学领域，如果可以通过特定设备将指导性的标准手势姿态进行实时采集和数据转换，将一系列的动作转换成数据格式来存放，并建立起统一的手势教学标准数据库，进而通过特定设备进行学习，则可以大大推广“身教”学习方式，节约教学资源，对人类的知识传播和技能传承有着划时代的意义。现有技术中也有对于智能手套的研究，中国专利“2014100611664---手势交流手套”公开了一种包括手套本体、薄膜弯曲度传感器、三轴陀螺仪、三维加速度传感器、电源模块、发声装置以及控制模块的手势交流手套，可以根据患者的手势将患者的需求以声音、图像以及控制信号的方式表达出来，医护人员以及家属得以及时了解并且满足患者的需求。中国专利“2010101318954---游戏手套”公开了一种包括手套本体以及微机电压力感测模组的游戏手套。该手套本体包括手腕部、掌心部以及手指部。该微机电压力感测模组包括手指压力感应囊、第一微机电压力传感器、处理单元以及为该处理单元供电的供电单元。 该手指压力感应囊设置在该手指部，该手指压力感应囊在该手指部弯曲时承受相应的压力。该第一微机电压力传感器与该手指压力感应囊相连以感测该手指压力感应囊承受的压力并将该压力转换成压力感测信号。该处理单元与该第一微机电压力传感器相连以获取该压力感测信号。这些设备虽然在手套上设置了一些传感器，可以识别基本手势，但是不能识别多种静态手势，尤其是位置比较精确的手势；更难以对动态手势进行记录。
技术实现思路
本申请人针对上述现有智能手套无法识别精确手势等缺点，提供一种结构合理的智能手套，从而可以识别多种静态域动态的手势。本技术所采用的技术方案如下：一种智能手套，包括基材，传感器组件、电源与数据处理装置，至少一组手指传感器组件设置在基材上，通过连接电路与数据处理装置连通，电源负责供电，数据处理装置负责处理传感器组件信号，所述传感器组件包括指尖压力传感器、手指运动姿态传感器、手指弯曲度检测传感器与指间状态检测传感器。作为上述技术方案的进一步改进：所述手指传感器组件设置有五组，分别分布在每个手指上或相邻手指之间。所述指尖压力传感器设置在手指指尖内侧，以实时检测出指尖触碰物体时受到的压力数值。所述手指运动姿态传感器设置在手指指尖，以实时检测出手指的运动方向和运动速度数值，优选为六轴陀螺仪传感器。所述手指弯曲度检测传感器设置在手指指背位置，在食指、中指、无名指、小指处覆盖远节指骨、中节指骨、近节指骨与掌骨之间的三个关节上方，在大拇指处覆盖远节指骨、近节指骨与掌骨之间的两处关节，以实时检测出手指弯曲的程度。所述指间状态检测传感器设置在相邻的两指之间，采用磁性传感元件。还设置有反馈部件，包括一个或多个指示灯或马达振子。还包括通信装置，所述通信装置采用无线或有线通信，可以为独立部件，也可以为数据处理装置内的集成功能。为一体式结构，传感器组件、电源与数据处理装置均设置在手套基材上。为分体式结构，传感器组件设置在手套基材上，电源等其他硬件设置在腕带上，手套基材与腕带之间通过端口电气连接。本技术的有益效果如下：本技术的智能手套通过设置多种传感器，可以检测出指尖触碰物体时受到的压力数值、各手指的运动方向和运动速度数值、各手指弯曲的程度以及手指与手指之间分开或者并拢的状态，通过对传感器进行数据采集与分析处理，可以对多种手势进行准确识别。本技术的智能手套不仅能识别静态手势，更可以识别动态手势。先采集教师的示范弹奏数据，对培训根据时间记录对应的传感器状态数值，即可以生成手势教学标准数据。当学生穿戴好智能手套后进行训练，学生的手势与运动被各个传感器进行采集，并与教师的标准数据进行比较，当超过规定阈值，反馈组件可以给学生进行提醒，例如通过每个手指位置的LED指示灯点亮或者振动反馈，使学生可以及时得到哪根手指的手势错误的提醒；从而真正实现了“身教”的教学方式，高效地提高了教学质量。附图说明图1为本技术的传感器组件在单指上的排布示意图。图2为本技术的一体式的智能手套。图3为本技术的分体式的智能手套。图4为对通用的OK手势的识别示意图。图中：1、基材；2、压力传感器；3、运动姿态传感器；4、弯曲度检测传感器；5、指间状态检测传感器；6、连接电路；7、指示灯；8、马达振子；9、数据处理装置；10、通信装置；11、电源；12、腕带；13、端口。具体实施方式下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。如图1、图2所示，本技术所述的智能手套包括指套或手套基材1，传感器组件、电源11、数据处理装置9和通信装置10，至少一组手指传感器组件设置在指套基材1上，通过连接电路6与数据处理装置9连通，电源11包括了电池、电池充放电和电源管理及保护电路，电池可以采用锂电池，负责给整个装置提供稳定可靠的工作电源。数据处理装置9包括传感器信号调理电路和处理器电路，负责实时将传感器装置中各类传感器信号转换成对应的数据信息，然后通过通信装置10将数据实时发送给外部设备中定制的应用软件，应用软件根据需要进一步对采集到的数据作相关处理和应用。数据处理装置9也会通过反馈部件，如一个或多个指示灯7或马达振子8来反馈外部应用软件传回的信息。通信装置10采用无线或有线通信，通信装置10并不一定为物理上独立的部件，数据处理装置9内集成通信功能也可理解为通信装置10。如图1所示，手指传感器组件包括了指尖压力传感器2、手指运动姿态传感器3、手指弯曲度检测传感器4和指间状态检测传感器5。指尖压力传感器2设置在手指指尖内侧，能够实时检测出指尖触碰物体时受到的压力数值，压力传感器检测范围0.2N~20N，精度为0.2N，反应时间小于3毫秒；手指运动姿态传感器3设置在手指指尖外侧即指甲位置，能够实时检测出手指的运动方向和运动速度数值，手指运动姿态传感器优选为六轴陀螺仪传感器，角速度测量范围±250dps ~ ±2000dps（度每秒），加速度测量范围±2g ~ ±16g。手指弯曲度检测传感器4设置在手指指背位置，至少覆盖远节指骨、中节指骨、近节指骨与掌骨之间的三个关节上方（大拇指处仅有两处关节），能够实时检测出手指弯曲的程度，由于该传感器放置的位置已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能手套，其特征在于：包括基材（1），传感器组件、电源（11）与数据处理装置（9），至少一组手指传感器组件设置在基材（1）上，通过连接电路（6）与数据处理装置（9）连通，电源（11）负责供电，数据处理装置（9）负责处理传感器组件信号，所述传感器组件包括指尖压力传感器（2）、手指运动姿态传感器（3）、手指弯曲度检测传感器（4）与指间状态检测传感器（5）。

【技术特征摘要】
1.一种智能手套，其特征在于：包括基材（1），传感器组件、电源（11）与数据处理装置（9），至少一组手指传感器组件设置在基材（1）上，通过连接电路（6）与数据处理装置（9）连通，电源（11）负责供电，数据处理装置（9）负责处理传感器组件信号，所述传感器组件包括指尖压力传感器（2）、手指运动姿态传感器（3）、手指弯曲度检测传感器（4）与指间状态检测传感器（5）。2.按照权利要求1所述的智能手套，其特征在于：所述手指传感器组件设置有五组，分别分布在每个手指上或相邻手指之间。3.按照权利要求1所述的智能手套，其特征在于：所述指尖压力传感器（2）设置在手指指尖内侧，以实时检测出指尖触碰物体时受到的压力数值。4.按照权利要求1所述的智能手套，其特征在于：所述手指运动姿态传感器（3）设置在手指指尖，以实时检测出手指的运动方向和运动速度数值，优选为六轴陀螺仪传感器。5.按照权利要求1所述的智能手套，其特征在于：所述手指弯曲度检测传感器（4）设置在手指指背位置，在食指、中指...

【专利技术属性】
技术研发人员：钦赛勇，
申请(专利权)人：钦赛勇，
类型：新型
国别省市：江苏;32