一种捕捉手指运动的运动传感器系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种捕捉手指运动的运动传感器系统，包括上位机、与上位机连接的数据库、与上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位控制器、与下位控制器连接的中间传感器和与下位控制器连接的末端传感器；上位传感器安装在待测手的手臂上，中间传感器安装在待测手的手掌上，末端传感器安装在待测手的手指上，上位传感器采集自身的三轴运动状态即为手臂的三轴运动状态，同理中间传感器检测手掌的运动状态、末端传感器检测手指的运动状态，通过对手臂、手掌、手指的运动检测来获取整个手部的运动动态。本实用新型专利技术的优点是：系统采用常用的传感器及处理器即可完成，成本低；采用树型拓扑结构，模块化设计便于扩展。

Motion sensor system for catching finger movement

The utility model discloses a motion sensor system to capture the movement of fingers, including PC, and PC connected to the database, and the host computer connected to the upper sensor, and PC connected to the controller, and the controller is connected with the middle and lower position sensor and the controller is connected with the upper end of the sensor; sensor is installed in the stay measuring hand arm, intermediate sensors installed in the palm of the hand to be measured, the end sensor installed on the fingers of the hand to be measured, the three axis motion sensor itself is the arm of the three axis motion, motion detection, motion of finger end sensor for intermediate sensor for the detection of the palm based on the dynamic movement of arm, palm and finger motion detection to obtain the whole hand. The utility model has the advantages that the system can be completed by adopting a common sensor and a processor, and the cost is low; the tree type topological structure is adopted, and the modular design is convenient for expansion.

【技术实现步骤摘要】
一种捕捉手指运动的运动传感器系统
本技术涉及一种动态采集系统，具体涉及一种捕捉手指运动的运动传感器系统。
技术介绍
运动捕捉系统是一种用于准确测量运动物体在三维空间运动状况的高技术设备·它基于计算机图形学原理，通过排布在空间中的数个视频捕捉设备将运动物体，即跟踪器的运动状况以图像的形式记录下来，然后使用计算机对该图像数据进行处理，得到不同时间计量单位上不同物体的空间坐标，经过系统捕捉到的数据需要修正，处理后还要有三维模型向结合才能完成计算机动画制作的工作，这就需要我们应用数据处理软件或硬件来完成此项工作.软件也好硬件也罢它们都是借助计算机对数据高速的运算能力来完成数据的处理，使三维模型真正，自然地运动起来.所以它是负责处理系统捕捉到的原始信号，计算传感器的运动轨迹，对数据进行修正，处理，并与三维角色模型相结合。近几年来，在促进影视特效和动画制作发展的同时，运动捕捉技术的稳定性、操作效率、应用弹性以及降低系统成本等得到了迅速提高。如今的运动捕捉技术可以迅速记录人体的动作，进行延时分析或多次回放，通过被捕捉的信息，简单的可以生成某一时刻人体的空间位置；复杂的则可以计算出任何面部或躯干肌肉的细微变形，然后很直观的将人体的真实动作匹配到我们所设计的动作角色上去。但是，采用光学图像识别系统进行运动捕捉价格昂贵，它可以捕捉实时运动，但后处理时间相对较长，同时，光学图像识别系统较为复杂，使用范围较窄。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是降低运动捕捉系统的复杂度，目的在于提供一种捕捉手指运动的运动传感器系统，解决光学图像识别系统进行运动捕捉价格昂贵，它可以捕捉实时运动，但后处理时间相对较长，同时，光学图像识别系统较为复杂，使用范围较窄的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种捕捉手指运动的运动传感器系统，包括上位机、与上位机连接的数据库、与上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位控制器、与下位控制器连接的中间传感器和与下位控制器连接的末端传感器；数据库：接收上位机发送的动态数据并储存；上位机：接收下位控制器发送的下位运动数据和上位传感器发送的上位运动数据，将上位运动数据与下位运动数据匹配后形成动态数据，将动态数据发送到数据库；上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；下位控制器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位控制器；末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位控制器。在系统工作时，上位传感器安装在待测手的手臂上，中间传感器安装在待测手的手掌上，末端传感器安装在待测手的手指上。上位传感器采集自身的三轴运动状态即为手臂的三轴运动状态，同理中间传感器检测手掌的运动状态、末端传感器检测手指的运动状态，中间传感器和末端传感器将检测到的数据发送给下位控制器，下位控制器将中间传感器发送的数据与末端传感器发送的数据整合后发送给上位机，上位机将下位机发送的数据与上位传感器发送的数据按时间进行匹配后储存到数据库中。所述连接在上位机上的下位控制器数量至少为一，当只有一个下位控制器时，下位控制器集成在上位机中，每个下位控制器对应一个手指，检测时手指的数量至少为一。所述连接在下位控制器上的末端传感器数量至少与下位控制器的数量相同。末端传感器连接在手指上，每个下位控制器对应一个手指，因此末端传感器的数量至少与下位控制器的数量相同。所述连接在下位控制器上的中间传感器数量为一。一般情况下，一个手臂上只会连接一个手掌，因此一套系统中只需要一个中间传感器就可使系统正常工作。所述上位传感器、中间传感器和下位传感器均采用三轴陀螺仪芯片。三轴陀螺仪能同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本技术一种捕捉手指运动的运动传感器系统，系统采用常用的传感器及处理器即可完成，成本低；2、本技术一种捕捉手指运动的运动传感器系统，采用树型拓扑结构，模块化设计便于扩展。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术系统结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例如图1所示，本技术一种捕捉手指运动的运动传感器系统，用于检测手臂、手掌以及三个手指的运动，包括上位机、与上位机连接的数据库、与上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位控制器、与下位控制器连接的中间传感器和与下位控制器连接的末端传感器；所述上位机采用IntelXeonE5处理器的微机，数据库采用硬盘，下位控制器采用MC9S12H，所述上位传感器、中间传感器和下位传感器均采用MPU6050三轴陀螺仪芯片，三轴陀螺仪能同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速。在系统工作时，上位传感器安装在待测手的手臂上，中间传感器安装在待测手的手掌上，末端传感器安装在待测手的手指上。由于上位传感器安装在手臂上，上位传感器采集自身的三轴运动状态即为手臂的三轴运动状态，同理中间传感器检测手掌的运动状态、末端传感器检测手指的运动状态，中间传感器和末端传感器将检测到的数据发送给下位控制器，下位控制器将中间传感器发送的数据与末端传感器发送的数据整合后发送给上位机，上位机将下位机发送的数据与上位传感器发送的数据按时间进行匹配后储存到数据库中。所述连接在上位机上的下位控制器数量至少为三，每个下位控制器对应一个手指，所述连接在下位控制器上的末端传感器数量至少与下位控制器的数量相同。末端传感器连接在手指上，每个下位控制器对应一个手指，因此末端传感器的数量至少与下位控制器的数量相同。所述连接在下位控制器上的中间传感器数量为一。一般情况下，一个手臂上只会连接一个手掌，因此一套系统中只需要一个中间传感器就可使系统正常工作。,数据库：接收上位机发送的动态数据并储存；上位机：接收下位控制器发送的下位运动数据和上位传感器发送的上位运动数据，将上位运动数据与下位运动数据匹配后形成动态数据，将动态数据发送到数据库；上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；下位控制器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位控制器；末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位控制器。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种捕捉手指运动的运动传感器系统，其特征在于，包括上位机、与上位机连接的数据库、与上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位控制器、与下位控制器连接的中间传感器和与下位控制器连接的末端传感器；数据库：接收上位机发送的动态数据并储存；上位机：接收下位控制器发送的下位运动数据和上位传感器发送的上位运动数据，将上位运动数据与下位运动数据匹配后形成动态数据，将动态数据发送到数据库；上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；下位控制器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位控制器；末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位控制器。

【技术特征摘要】
1.一种捕捉手指运动的运动传感器系统，其特征在于，包括上位机、与上位机连接的数据库、与上位机连接的上位传感器、与上位机连接的下位控制器、与下位控制器连接的中间传感器和与下位控制器连接的末端传感器；数据库：接收上位机发送的动态数据并储存；上位机：接收下位控制器发送的下位运动数据和上位传感器发送的上位运动数据，将上位运动数据与下位运动数据匹配后形成动态数据，将动态数据发送到数据库；上位传感器：检测自身的三轴运动状态处理为上位运动数据发送给上位机；下位控制器：接收中间传感器发送的中间运动数据和末端传感器发送的末端运动数据，整合为下位运动数据发送给上位机；中间传感器：检测自身的三轴运动状态处理为中间运动数据发送给下位控制器；末端传感器：检测自身的三轴运动状态处理为末端运动数据发送给下位控制器。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈拙夫，
申请(专利权)人：成都跟驰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51