一种基于智能手套的人机交互方法技术

本发明专利技术提出一种基于智能手套的人机交互方法，通过惯性传感器精确捕捉手部在进行人机交互时的动作姿态，由数据处理装置过滤噪声并平滑预估，再通过数据收发装置与目标设备进行数据交互，准确实现信息输入输出，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于虚拟现实
，尤其是一种基于智能手套的人机交互方法。
技术介绍
虚拟现实是近年来新兴的具有广泛应用前景的技术。目前，虚拟现实技术已经广泛应用于娱乐游戏，建筑设计，医疗等领域。然而目前大多虚拟现实设备是头戴式、视频显示的方式，并没有很好的实现键盘、鼠标等人机交互设备的功能，相应的，其实现人机交互的方法也不够方便、准确。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种基于智能手套的人机交互方法，通过惯性传感器精确捕捉手部在进行人机交互时的动作姿态，由数据处理装置过滤噪声并平滑预估，再通过数据收发装置与目标设备进行数据交互，准确实现信息输入输出，提高工作效率。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于智能手套的人机交互方法，包括以下步骤：步骤1：将智能手套与目标设备建立无线通讯连接；步骤2：当用户穿戴智能手套运动时，触发智能手套上的若干个传感器捕捉手指、手背的运动数据；步骤3：传感器将采集到的运动数据传输至设置于智能手套手背部位的数据处理装置；步骤4：数据处理装置对运动数据进行基于低通滤波的噪声过滤和基于卡尔曼滤波的数据平滑预测估计，得到手部动作数据并传输至设置于智能手套手腕部位的数据收发装置；步骤5：数据收发装置将手部动作数据发送至目标设备，目标设备根据该动作数据做出反馈。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤1中智能手套通过发送连接请求给目标设备来建立通讯连接。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤1中智能手套通过响应目标设备发来的连接请求来建立通讯连接。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤1中的无线通讯连接为通过蓝牙方式连接。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤2中的传感器为惯性传感器。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，所述惯性传感器为六轴惯性传感器或九轴惯性传感器。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤2中的运动数据包括运动加速度、运动方向和运动轨迹。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤4中的低通滤波采用10Hz低通滤波器实现。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤5中数据收发装置通过蓝牙传输模块发送数据。进一步的，本专利技术的基于智能手套的人机交互方法，步骤3和步骤4中的数据传输采用有线方式传输。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本专利技术的基于智能手套的人机交互方法能够精确捕捉人们手指及手背在进行人机交互时的动作姿态，准确的向目标设备反馈手部信息；2、本专利技术的基于智能手套的人机交互方法在实际应用中，可以有效的节约操作空间，并充分保证人机交互的有效性与灵活性；3、本专利技术的基于智能手套的人机交互方法能够准确实现信息输入输出，提高工作效率。附图说明图1是本专利技术的方法流程图；图2是本专利技术的方法的实现模块示意图；图3是本专利技术的数据处理装置的工作流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。如图1、图2所示，一种基于智能手套的人机交互方法，具体包括以下步骤：步骤1：将智能手套与目标设备通过蓝牙方式建立无线通讯连接，其中，智能手套通过发送连接请求给目标设备来建立通讯连接，或者，智能手套通过响应目标设备发来的连接请求来建立通讯连接。步骤2：当用户穿戴智能手套运动时，触发智能手套上的若干个传感器捕捉手指、手背的运动数据，所述传感器为惯性传感器，包括六轴惯性传感器和九轴惯性传感器，所述运动数据包括运动加速度、运动方向和运动轨迹。步骤3：传感器将采集到的运动数据通过有线方式传输至设置于智能手套手背部位的数据处理装置。步骤4：数据处理装置对运动数据进行基于低通滤波的噪声过滤和基于卡尔曼滤波的数据平滑预测估计，如图3所示，得到手部动作数据并通过有线方式传输至设置于智能手套手腕部位的数据收发装置，所述低通滤波采用10Hz低通滤波器实现。步骤5：数据收发装置通过蓝牙传输模块将手部动作数据发送至目标设备，目标设备根据该动作数据做出反馈。上述智能手套具体包括：设置于手指关节处的六轴惯性传感器，用于感知手指的活动轨迹并转换成数字信号，传感器个数至少为5个；设置于手背中央的九轴惯性传感器，用于感知手掌的活动轨迹并转换成数字信号；设置于手背部位的数据处理装置，用于对六轴惯性传感器和九轴惯性传感器的数字信号进行常规运算，目的是将数字信号转换成标准操作输入HID信号；设置于手腕处的数据收发装置，用于将HID信号传送到目标设备的无线信号接收器；设置于目标设备上的无线信号接收器，用于接收无线传输系统的HID信号并转换成标准USB数据；设置于手腕处的电源管理电路和电源，用于为六轴惯性传感器、九轴惯性传感器、数据处理装置和数据收发装置供电；其中，六轴惯性传感器、九轴惯性传感器、数据收发装置均通过柔性线路与数据处理装置相连接，六轴惯性传感器、九轴惯性传感器、数据收发装置和数据处理装置均与电源管理电路的一端相连接，电源管理电路的另一端与电源相连接。实施例1下面以对计算机控制为例，说明基于智能手套的人机交互方法，包括以下步骤：步骤1：智能手套通过蓝牙传输模块向计算机发送连接请求，计算机响应连接请求并与智能手套建立无线通讯连接；步骤2：用户穿戴智能手套进行运动，触发智能手套上的六轴惯性传感器和九轴惯性传感器来捕捉手指和手背的运动数据，捕捉到的运动数据包括运动加速度、运动方向和运动轨迹；步骤3：传感器将采集到的运动数据通过有线方式传输至设置于智能手套手背部位的数据处理装置；步骤4：数据处理装置对运动数据进行基于低通滤波的噪声过滤和基于卡尔曼滤波的数据平滑预测估计，如图3所示，得到手部动作数据并通过有线方式传输至设置于智能手套手腕部位的数据收发装置，所述低通滤波采用10Hz低通滤波器实现；步骤5：数据收发装置通过蓝牙传输模块将手部动作数据发送至计算机上的无线信号接收器，计算机根据该动作数据做出反馈。实施例2下面以控制嵌入式系统为例，说明基于智能手套的人机交互方法，具体包括以下步骤：步骤1：嵌入式系统向智能手套发来连接请求，智能手套通过响应其请求来与其建立通讯连接；步骤2：用户穿戴智能手套进行运动，触发智能手套上的六轴惯性传感器和九轴惯性传感器来捕捉手指和手背的运动数据，捕捉到的运动数据包括运动加速度、运动方向和运动轨迹；步骤3：传感器将采集到的运动数据通过有线方式传输至设置于智能手套手背部位的数据处理装置；步骤4：数据处理装置对运动数据进行基于低通滤波的噪声过滤和基于卡尔曼滤波的数据平滑预测估计，如图3所示，得到手部动作数据并通过有线方式传输至设置于智能手套手腕部位的数据收发装置，所述低通滤波采用10Hz低通滤波器实现；步骤5：数据收发装置通过蓝牙传输模块将手部动作数据发送至嵌入式系统上的无线信号接收器，嵌入式系统根据该动作数据做出反馈。通过上述实施例中的智能手套和操作方法，能够实现对计算机、嵌入式系统等应用设备的单手单点、两点和多点操控手势以及双手多点操控手势，单点操控手势包括单击、双击、长按、线性滑动轨迹、单指手写本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能手套的人机交互方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将智能手套与目标设备建立无线通讯连接；步骤2：当用户穿戴智能手套运动时，触发智能手套上的若干个传感器捕捉手指、手背的运动数据；步骤3：传感器将采集到的运动数据传输至设置于智能手套手背部位的数据处理装置；步骤4：数据处理装置对运动数据进行基于低通滤波的噪声过滤和基于卡尔曼滤波的数据平滑预测估计，得到手部动作数据并传输至设置于智能手套手腕部位的数据收发装置；步骤5：数据收发装置将手部动作数据发送至目标设备，目标设备根据该动作数据做出反馈。

【技术特征摘要】
1.一种基于智能手套的人机交互方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将智能手套与目标设备建立无线通讯连接；步骤2：当用户穿戴智能手套运动时，触发智能手套上的若干个传感器捕捉手指、手背的运动数据；步骤3：传感器将采集到的运动数据传输至设置于智能手套手背部位的数据处理装置；步骤4：数据处理装置对运动数据进行基于低通滤波的噪声过滤和基于卡尔曼滤波的数据平滑预测估计，得到手部动作数据并传输至设置于智能手套手腕部位的数据收发装置；步骤5：数据收发装置将手部动作数据发送至目标设备，目标设备根据该动作数据做出反馈。2.根据权利要求1所述的基于智能手套的人机交互方法，其特征在于，步骤1中智能手套通过发送连接请求给目标设备来建立通讯连接。3.根据权利要求1所述的基于智能手套的人机交互方法，其特征在于，步骤1中智能手套通过响应目标设备发来的连接请求来建立通讯连接。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄娜，褚湘岭，
申请(专利权)人：青海金联讯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63