一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种虚拟现实技术领域，尤其涉及一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统，包括手套本体、定位传感模块、人造肌肉、无线传输模块、固定环及电源模块。其中，定位传感模块用于检测用户的手势动作参数；无线传输模块用于接收并发送定位传感模块所检测到的手势动作参数，以及，接收并向人造肌肉发送手势动作参数对应的力学反馈控制电信号；人造肌肉用于响应力学反馈控制电信号以产生收缩动作。可见，本实用新型专利技术通过控制手套本体上的人造肌肉产生收缩动作，在用户手部实现力学反馈，且反馈速度快，反馈精度高，带给用户较好的产品体验。

A mechanical feedback glove and motion capture system based on artificial muscle

【技术实现步骤摘要】
一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统
本技术涉及虚拟现实
，尤其涉及一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统。
技术介绍
随着虚拟现实产业的发展，诸如VR手套、VR眼镜等虚拟现实设备已得到广泛使用，可为用户提供虚拟视角，并捕捉用户的行为动作以反馈在虚拟现实场景中。然而，现有的多数虚拟现实设备缺乏力学反馈机制，这使得用户在虚拟现实场景下进行握持等操作时，会因为手中不存在实物而缺乏触碰感，影响了用户在虚拟现实场景下的沉浸式体验；而部分可提供力学反馈的虚拟现实设备，则存在反馈速度慢及反馈精度低的问题，用户体验不佳。
技术实现思路
本技术实施例公开了一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统，通过控制手套本体上的人造肌肉产生收缩动作，可在用户手部实现力学反馈，且反馈速度快，反馈精度高。为了实现上述目的，第一方面，本技术实施例公开了一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套，其特征在于，包括：手套本体，所述手套本体包括手掌部分和连接于所述手掌部分的五个手指部分；定位传感模块，设置在所述手套本体上，用于检测用户的手势动作参数；人造肌肉，设置在所述手套本体上；无线传输模块，设置在所述手掌部分上，所述无线传输模块与所述定位传感模块连接，以及，所述无线传输模块与所述人造肌肉连接；固定环，所述固定环设置在所述手掌部分的敞口边缘，且所述固定环与所述人造肌肉的一端连接；电源模块，设置在所述手掌部分上，用于向所述定位传感模块、所述人造肌肉及所述无线传输模块供电；其中，所述定位传感模块用于检测用户的手势动作参数；所述无线传输模块用于接收并发送所述定位传感模块所检测到的所述手势动作参数，以及，接收并向所述人造肌肉发送所述手势动作参数对应的力学反馈控制电信号；所述人造肌肉用于响应所述力学反馈控制电信号以产生收缩动作。作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述定位传感模块至少为六个，分别安装于所述手掌部分及五个所述手指部分之上。作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述人造肌肉以嵌入或缝合的方式安装在所述手套本体的手掌部分及手指部分之上，且所述人造肌肉的一端与所述固定环紧固连接；当用户穿戴所述力学反馈体感手套时，人造肌肉处于所述用户的掌心一侧并延伸至手指内侧，以及，所述人造肌肉处于所述用户的手背一侧并延伸至手指外侧，所述固定环环绕于所述用户的手腕。作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述人造肌肉由电敏高分子材料构成，当所述人造肌肉接收到所述无线传输模块所发送的力学反馈控制电信号时，产生与所述力学反馈控制电信号的信号强度相对应的收缩动作；在未接收到所述力学反馈控制电信号时，所述人造肌肉处于松弛状态。作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述电源模块与所述无线传输模块安装于所述手套本体的手掌部分，当所述用户穿戴所述力学反馈体感手套时，所述电源模块与所述无线传输模块处于所述用户的手背一侧。作为一种可选的实施方式，在本技术第一方面的实施例中，所述电源模块为一次性电池或可充电电池，所述电源模块可拆卸地安装于所述手套本体的手掌部分。第二方面，本技术还提供了一种动作捕捉系统，包括：力学反馈体感手套，为上述第一方面的实施例中的力学反馈体感手套；虚拟现实显示器；处理器，用于根据所述定位传感模块所检测到的手势动作参数生成对应于所述手势动作参数的力学反馈控制电信号。本技术实施例提供的一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统，通过控制手套本体上的人造肌肉产生收缩动作，可在用户手部实现力学反馈，且反馈速度快，反馈精度高。当用户做出不同幅度的手势动作时，只需向人造肌肉发送不同信号强度的力学反馈控制电信号，即可使人造肌肉产生不同程度的收缩动作，从而在用户手部实现即时且精确的力学反馈，在虚拟现实场景下带给用户良好的沉浸式体验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例一公开的一种力学反馈体感手套的掌心一侧及手背一侧的结构示意图；图2是本技术实施例二公开的一种动作捕捉系统的结构示意图；图3是本技术公开的一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统的工作流程示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术实施例公开了一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套及动作捕捉系统，通过控制手套本体上的人造肌肉产生收缩动作，可在用户手部实现力学反馈，且反馈速度快，反馈精度高。以下将结合附图进行详细描述。实施例一请参阅图1，本实施例提供的一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套，包括：手套本体1，手套本体1包括手掌部分11和连接于手掌部分的五个手指部分12；定位传感模块13，设置在手套本体1上，用于检测用户的手势动作参数；人造肌肉14，设置在手套本体1上；无线传输模块15，设置在手掌部分11上，无线传输模块15与定位传感模块连接13，以及，无线传输模块15与人造肌肉14连接；固定环16，固定环16设置在手掌部分11的敞口边缘，且固定环16与人造肌肉14的一端连接；电源模块17，设置在手掌部分11上，用于向定位传感模块13、人造肌肉14及无线传输模块15供电；其中，定位传感模块13用于检测用户的手势动作参数；无线传输模块15用于接收并发送定位传感模块13所检测到的手势动作参数，以及，接收并向人造肌肉14发送手势动作参数对应的力学反馈控制电信号；人造肌肉14用于响应力学反馈控制电信号以产生收缩动作。在本实施例中，手套本体1由手掌部分11和连接于手掌部分的五个手指部分12组成，用户可根据自身手部的大小，选配尺寸合适的手掌部分11及手指部分12，以使完整的手套本体1可准确地适配于用户手部，实现精确的体感检测与力学反馈。手套本体1是力学反馈体感手套的基本载体，通过在手套本体上合理地设置定位传感模块13、人造肌肉14、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套，其特征在于，包括：/n手套本体，所述手套本体包括手掌部分和连接于所述手掌部分的五个手指部分；/n定位传感模块，设置在所述手套本体上，用于检测用户的手势动作参数；/n人造肌肉，设置在所述手套本体上；/n无线传输模块，设置在所述手掌部分上，所述无线传输模块与所述定位传感模块连接，以及，所述无线传输模块与所述人造肌肉连接；/n固定环，所述固定环设置在所述手掌部分的敞口边缘，且所述固定环与所述人造肌肉的一端连接；/n电源模块，设置在所述手掌部分上，用于向所述定位传感模块、所述人造肌肉及所述无线传输模块供电；/n其中，所述定位传感模块用于检测用户的手势动作参数；所述无线传输模块用于接收并发送所述定位传感模块所检测到的所述手势动作参数，以及，接收并向所述人造肌肉发送所述手势动作参数对应的力学反馈控制电信号；所述人造肌肉用于响应所述力学反馈控制电信号以产生收缩动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人造肌肉的力学反馈体感手套，其特征在于，包括：
手套本体，所述手套本体包括手掌部分和连接于所述手掌部分的五个手指部分；
定位传感模块，设置在所述手套本体上，用于检测用户的手势动作参数；
人造肌肉，设置在所述手套本体上；
无线传输模块，设置在所述手掌部分上，所述无线传输模块与所述定位传感模块连接，以及，所述无线传输模块与所述人造肌肉连接；
固定环，所述固定环设置在所述手掌部分的敞口边缘，且所述固定环与所述人造肌肉的一端连接；
电源模块，设置在所述手掌部分上，用于向所述定位传感模块、所述人造肌肉及所述无线传输模块供电；
其中，所述定位传感模块用于检测用户的手势动作参数；所述无线传输模块用于接收并发送所述定位传感模块所检测到的所述手势动作参数，以及，接收并向所述人造肌肉发送所述手势动作参数对应的力学反馈控制电信号；所述人造肌肉用于响应所述力学反馈控制电信号以产生收缩动作。


2.根据权利要求1所述的力学反馈体感手套，其特征在于，所述定位传感模块至少为六个，分别安装于所述手掌部分及五个所述手指部分之上。


3.根据权利要求1所述的力学反馈体感手套，其特征在于，所述人造肌肉以嵌入或缝合的方式安装在所述手套本体的手掌部分及手指部分之上，且所述人造肌肉的一端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昌正，周言明，陈曦，黄庆麟，黄聪，
申请(专利权)人：广州幻境科技有限公司，东莞市易联交互信息科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44