一种运动感应手套制造技术

本申请公开了一种运动感应手套，包括：手套本体、分布式应变传感器与接口结构；分布式应变传感器包括：可拉伸基底层、可拉伸导体单元与可拉伸防水层；可拉伸基底层铺设于手套本体上；可拉伸导体单元设置于可拉伸基底层上，用于跟随可拉伸基底层形变而产生电学性能变化；可拉伸防水层覆盖于可拉伸导体单元和可拉伸基底层上，用于将可拉伸导体单元固定于可拉伸基底层上；接口结构设置于手套本体上，且与可拉伸导体单元电连接，用于连接数据盒。通过在手套本体上设置分布式应变传感器，使得在手套形变时可以带动可拉伸导体单元形变从而产生电学性能变化，并通过电学性能变化映射手套的形变情况，具备较高的精度且不易受外界干扰。扰。扰。

【技术实现步骤摘要】
一种运动感应手套


[0001]本申请涉及运动传感
，尤其涉及一种运动感应手套。

技术介绍

[0002]动作捕捉是指利用光学、惯性等方法记录并处理人或其他物体动作的技术。随着虚拟现实、人机交互、网络通信等技术的发展，动作捕捉技术的应用范围也越来越广泛，动作捕捉设备的市场需求也逐年增加。
[0003]现有主流的空间定位及动作捕捉技术包含两大类：光学定位及动作捕捉(含红外定位、激光定位等)和惯性动作捕捉。对比这两类技术，光学定位及动作捕捉技术涉及红外定位技术或激光定位技术，二者存在成本高、受环境影响大、易受遮挡等问题；惯性动作捕捉技术，不易受外界环境干扰，但精度较光学定位低，测量误差易积累。
[0004]更具体来说，红外定位技术的原理是在不同位置安装红外摄像机，摄像机发出红外光线，并对定位空间进行覆盖拍摄；空间内的被定位物体则使用红外反光材料标记出重要节点，反射红外摄像机发出的红外光线，并被红外摄像机捕捉；之后通过图像处理算法，计算出各标记的重要节点在三维空间中的位置及相对位置变化。红外定位技术的优点是精度高、延时低；缺点是设备搭建复杂、场地与人工成本高、标记点易被遮挡导致定位丢失。
[0005]激光定位技术的原理是通过一对激光定位基站发射垂直和水平的激光束，对空间进行扫射；空间内的被定位物体上安装多个激光位置追踪器，通过计算激光束投射在物体上的角度差，得到物体三维坐标；结合多个激光位置追踪器的测量结果，可计算出物体的空间位置与运动轨迹。激光定位技术的优点是成本低、精度高且无需复杂数据运算即可达到较强的实时度；缺点是同样存在遮挡导致定位丢失的问题。
[0006]惯性动作捕捉技术的原理是采用三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计组成的惯性测量单元(IMU)测量传感器的运动参数。惯性动作捕捉技术的优点是对动作捕获环境要求较低、连续捕捉稳定性好，操作便捷；缺点是精度较光学定位技术低，易积累误差。
[0007]在对人的手部动作进行捕捉时，由于人手部的关节多，具备较高的自由度，且人手经常需要做出幅度较小的精细动作，因此实现快速精准的人手部动作捕捉的难度较高。
[0008]基于上述技术路线，现有技术中的手部动作捕捉设备包括：
[0009](1)以optitrack为例的光学方案：
[0010]此方案需专门的场地搭建相机，并在用户手上粘贴大量光学marker标记，后期人体数据的动作映射计算需消耗大量算力，且存在marker点易于被遮挡的问题；
[0011](2)以诺亦腾Hi5/Manus手套产品为代表的惯性方案：
[0012]此方案需在手套上设置多个IMU以追踪不同关节的空间位置，也即每个手指上都需要设置至少一个IMU，因此其体积和重量均偏高，用户的穿戴使用同样存在较多不便；此外，基于IMU的动捕手套会面临漂移和误差累积的问题而导致精度下降，且其易受电磁干扰，在复杂电磁环境下无法正常使用。

技术实现思路

[0013]有鉴于此，本申请的目的是提供一种运动感应手套，用于解决上述问题。
[0014]为达到上述技术目的，本申请提供一种运动感应手套，包括：手套本体、分布式应变传感器与接口结构；
[0015]所述分布式应变传感器包括：可拉伸基底层、可拉伸导体单元与可拉伸防水层；
[0016]所述可拉伸基底层铺设于所述手套本体上；
[0017]所述可拉伸导体单元设置于所述可拉伸基底层上，用于跟随所述可拉伸基底层形变而产生电学性能变化；
[0018]所述可拉伸防水层覆盖于所述可拉伸导体单元和可拉伸基底层上，用于将所述可拉伸导体单元固定于所述可拉伸基底层上；
[0019]所述接口结构设置于所述手套本体上，且与所述可拉伸导体单元电连接，用于连接数据盒。
[0020]进一步地，所述手套本体包括手背裁片与手心裁片；
[0021]所述手背裁片与所述手心裁片连接成手掌状；
[0022]所述手背裁片为整片式。
[0023]进一步地，所述手套本体还包括指间裁片；
[0024]在所述手套本体对应手指指间的位置上，所述手背裁片通过所述指间裁片连接所述手心裁片。
[0025]进一步地，所述指间裁片为弹性网布材质。
[0026]进一步地，所述手心裁片为具有凸点的弹性布料制成。
[0027]进一步地，分布式应变传感器设置于所述手背裁片上；
[0028]所述手背裁片延伸出对应手腕的区域；
[0029]所述接口结构设置于所述手背裁片对应手腕的区域上。
[0030]进一步地，所述可拉伸导体单元包括多个感应区域与多根导体线路；
[0031]多个所述感应区域通过所述导体线路连接所述接口结构；
[0032]所述感应区域以图案化形式设置于所述可拉伸基底层上。
[0033]进一步地，多个所述感应区域包括：第一感应区域、第二感应区域、第三感应区域、第四感应区域与第五感应区域；
[0034]所述第一感应区域、第二感应区域、第三感应区域、第四感应区域与第五感应区域分别设置于对应拇指、食指、中指、无名指与小指的近端指关节的位置。
[0035]进一步地，多个所述感应区域还包括：第六感应区域、第七感应区域与第八感应区域；
[0036]所述第六感应区域、第七感应区域与第八感应区域分别设置于对应食指与中指的掌指关节之间、中指与无名指的掌指关节之间以及无名指与小指的掌指关节之间。
[0037]进一步地，多个所述感应区域还包括：第九感应区域与第十感应区域；
[0038]所述第九感应区域设置于对应所述拇指的掌指关节的位置；
[0039]所述第十感应区域设置于对应虎口的位置。
[0040]进一步地，多个所述感应区域还包括：第十一感应区域与第十二感应区域；
[0041]所述第十一感应区域与第十二感应区域分别设置于对应食指掌指关节与中指掌
指关节的位置。
[0042]进一步地，所述第六感应区域、第七感应区域与第八感应区域均包括中间形成间隔区域的左侧感应区与右侧感应区。
[0043]进一步地，所述间隔区域沿手掌的外侧往内侧方向上的间距呈渐缩设置。
[0044]进一步地，所述可拉伸基底层)与所述可拉伸防水层上在对应所述间隔区域的位置设置有缺口。
[0045]进一步地，所述可拉伸基底层与所述可拉伸防水层对应所述可拉伸导体单元的排布形状设置，且所述间隔区域包覆于所述可拉伸基底层与所述可拉伸防水层内。
[0046]进一步地，所述可拉伸基底层与所述可拉伸防水层在对应各掌骨之间的位置均设置有镂空区域。
[0047]进一步地，所述感应区域的电路线径小于所述导体线路的线径。
[0048]进一步地，各所述感应区域均与至少两根所述导体线路连接；
[0049]所述感应区域连接的一根所述导体线路与相邻的所述感应区域共用。
[0050]进一步地，所述感应区域的电路线径和所述导体线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动感应手套，其特征在于，包括：手套本体、分布式应变传感器与接口结构；所述分布式应变传感器包括：可拉伸基底层、可拉伸导体单元与可拉伸防水层；所述可拉伸基底层铺设于所述手套本体上；所述可拉伸导体单元设置于所述可拉伸基底层上，用于跟随所述可拉伸基底层形变而产生电学性能变化；所述可拉伸防水层覆盖于所述可拉伸导体单元和可拉伸基底层上，用于将所述可拉伸导体单元固定于所述可拉伸基底层上；所述可拉伸导体单元包括多个感应区域与多根导体线路；多个所述感应区域通过所述导体线路电连接所述接口结构；所述接口结构设置于所述手套本体上，用于连接数据盒。2.根据权利要求1所述的运动感应手套，其特征在于，所述手套本体包括手背裁片与手心裁片；所述手背裁片与所述手心裁片连接成手掌状；所述手背裁片为整片式。3.根据权利要求2所述的运动感应手套，其特征在于，所述手套本体还包括指间裁片；在所述手套本体对应手指指间的位置上，所述手背裁片通过所述指间裁片连接所述手心裁片。4.根据权利要求3所述的运动感应手套，其特征在于，所述指间裁片为弹性网布材质；所述手心裁片为具有凸点的弹性布料制成。5.根据权利要求2所述的运动感应手套，其特征在于，分布式应变传感器设置于所述手背裁片上；所述手背裁片延伸出对应手腕的区域；所述接口结构设置于所述手背裁片对应手腕的区域上。6.根据权利要求1所述的运动感应手套，其特征在于，所述感应区域以图案化形式设置于所述可拉伸基底层上。7.根据权利要求6所述的运动感应手套，其特征在于，多个所述感应区域包括：第一感应区域、第二感应区域、第三感应区域、第四感应区域与第五感应区域；所述第一感应区域、第二感应区域、第三感应区域、第四感应区域与第五感应区域分别设置于对应拇指、食指、中指、无名指与小指的近端指关节的位置。8.根据权利要求7所述的运动感应手套，其特征在于，多个所述感应区域还包括：第六感应区域、第七感应区域与第八感应区域；所述第六感应区域、第七感应区域与第八感应区域分别设置于食指与中指的掌指关节之间、中指与无名指的掌指关节之间以及无名指与小指的掌指关节之间。9.根据权利要求8所述的运动感应手套，其特征在于，多个所述感应区域还包括：第九感应区域与第十感应区域；所述第九感应区域设置于对应所述拇指的掌指关节的位置；所述第十感应区域设置于对应虎口的位置。10.根据权利要求9所述的运动感应手套，其特征在于，多个所述感应区域还包括：第十一感应区域与第十二感应区域；
所述第十一感应区域与第十二感应区域分别设置于对应食指掌指关节与中指掌指关节的位置。11.根据权利要求9至10任一项所述的运动感应手套，其特征在于，所述第六感应区域、第七感应区域与第八感应区域均包括中间形成间隔区域的左侧感应区与右侧感应区。12.根据权利要求11所述的运动感应手套，其特征在于，所述间隔区域沿手掌的外侧往内侧方向上的间距呈渐缩设置。13.根据权利要求11所述的运动感应手套，其特征在于，所述可拉伸基底...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭潇聪，章云天，王梓幸，罗艳，
申请(专利权)人：上海宇叠智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：