【技术实现步骤摘要】
本技术属于人机交互姿态感知，尤其涉及一种用于手势交互的数据手套。
技术介绍
1、手势交互数据手套技术国内外已有比较成熟的产品和技术方案。数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作，也可以利用它的多模式性，用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现，为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段，现有产品能够检测手指的弯曲，并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。
2、目前，虚拟现实技术应用非常广泛，尤其在模拟训练方面得到了长足的发展，同时也对虚拟现实硬件设备提出了更多的要求。例如，很多用户在进行模拟训练过程中，经常为了体验更真实的训练环境提出将虚拟现实的硬件设备布置在野外环境的要求。但是，由于现有数据手套在室内环境中应用，因此不具备防水功能，而且室内的电源使用比较方便，数据手套通常采用一体化(不可拆卸)充电式电池为设备续航，因此为了不影响数据手套整体体积，现有数据手套的充电电池体积也受到限制，造成续航能力的降低。
3、为了实现在野外环境中能够进行数据手套的应用，需要在不影响数据手套整体体积的前提下，对数据手套进行防水结构设计，以及延长数据手套在野外没有电源的环境使用时间。
技术实现思路
1、为了实现在野外环境中能够进行数据手套的应用需求，本技术提出对数据手套进行结构优化的技术方案，在设备小型化的基础上，通过密封
2、本技术提供了一种用于手势交互的数据手套，包括主控单元、信息感知单元、线束单元、织物单元和密封构件。
3、主控单元设置在数据手套上端手背部位，包括壳体、主控pcba、电池仓和电池。主控pcba设置在电池仓上端面，电池仓远离主控pcba的端面设置有仓盖，仓盖与壳体的下端可拆卸连接。电池可拆卸的安装在电池仓内部，并由仓盖固定在电池仓内，主控pcba和电池仓安装在壳体内。主控pcba用于接收信息感知单元传输的手部动作信号并进行整合及处理，并将整合处理后的手部动作信号传输至外部设备。
4、信息感知单元包括若干个9轴imu，分别布置在数据手套的手指、手腕和手背部位。9轴imu用于感知手部动作信号，并将动作信号传输至主控pcba。
5、线束单元包括若干导线，壳体侧壁置有出线孔。每个导线从壳体内部经出线孔穿出，其一端与若干所诉9轴imu中的一个连接，另一端与主控pcba连接。线束单元用于9轴imu与主控pcba之间的信号传输。
6、织物单元由柔性纺织物构成人体可穿戴的手套，用于承载主控单元、信息感知单元、线束单元和密封构件。
7、密封构件包括密封件和密封胶，密封件分别安装在壳体与仓盖的连接处、壳体与仓盖的连接处和壳体出线孔处。密封胶分别布置在9轴ium上端面和每个导线与每个9轴imu的连接处。
8、在本技术的实施方式中，主控pcba包括主控芯片、主控接线端子、天线接口和开关按键；
9、主控芯片固定安装在主控pcba上端面一端，用于整合处理手部动作信号，并将整合处理后的手部动作信号传输至外部设备；
10、主控接线端子固定安装在主控pcba上端面中间位置，用于导线和主控芯片之间的连接；
11、天线接口固定安装在主控pcba上端面一侧，用于连接外部天线；
12、开关按键固定安装在主控pcba上端面远离主控芯片的一端，用于控制设备的开、关。
13、在本技术的实施方式中，仓盖与壳体的连接处接触面之间设置有密封件；
14、壳体顶壁置有一通孔，通孔位置与开关按键相对应；通孔与开关按键之间设置有密封件；
15、出线孔内设置有出线连接件；出线连接件沿外壁周向置有环状凹槽，环状凹槽内设置有密封件；出线连接件内部置有两个出线通孔用于导线的出线；两个通孔内部与导线之间均附着有密封胶。
16、在本技术的实施方式中，每个导线包括若干个同轴线和一个线管；若干同轴线布置在线管内；出线连接件远离出线孔的一端设置有出线盖；出线盖与壳体可拆卸连接，其内部预留同轴线的出线空间；每个同轴线一端穿过出线连接件与主控接线端子连接，另一端与接线焊盘连接；线管布置在出线连接件与接线焊盘之间。
17、在本技术的实施方式中，每个9轴imu包括传感器pcba、传感器芯片、接线焊盘和绑带；传感器芯片固定在传感器pcba的上端面，用于采集手部动作信号；
18、接线焊盘固定在所述传感器pcba的下端面，其一侧与导线焊接，另一侧与传感器芯片电性连接；
19、传感器pcba一端相对的两侧各置有一个凹槽形成颈状部，绑带将导线固定在颈状部。
20、在本技术的实施方式中，在传感器芯片外表面附着有密封胶；在导线与接线焊盘连接处的外表面附着有密封胶。
21、在本技术的实施方式中，信息感知单元包括第一9轴imu、第二9轴imu、第三9轴imu、第四9轴imu、第五9轴imu、第六9轴imu和第七9轴imu；第一9轴imu设置于数据手套的手腕上端、第二9轴imu设置于数据手套的小拇指上端、第三9轴imu设置于数据手套的无名指上端、第四9轴imu设置于数据手套的中指上端、第五9轴imu设置于数据手套的食指上端、第六9轴imu设置于数据手套的大拇指上端、第七9轴imu固定设置于主控pcba上端面。
22、在本技术的实施方式中，壳体的外表面覆盖有胶套，其顶壁内侧置有泡棉条；胶套用于碰撞缓冲；泡棉条为弹性材料，其下端面压在主控接线端子与同轴线连接处，用于防止连接处松脱；壳体包括仓盖座，仓盖座固定在壳体侧壁下端内部，仓盖座与仓盖可拆卸连接。
23、在本技术的实施方式中，织物单元覆盖在主控单元的上端面和侧壁外部；壳体的外缘沿圆周方向设置有边沿；主控单元通过边沿与织物单元缝制固定；织物单元在导线位置设置为上下两层织物，并将导线缝制固定在上下两层织物之间。
24、在本技术的实施方式中，电池仓内部设置有正负极弹片，用于与电池正负极连接；电池仓侧壁沿圆周方向设置有弹性卡脚和弹性臂；弹性卡脚用于电池的定位，弹性臂用于辅助电池的拆卸。
25、本技术的有益效果是，通过可拆卸电池结构实现了在野外没有外接电源的情况下可以通过更换备用电池延长数据手套的使用时间；通过主控pcba与电池仓和电池上下叠放实现了设备的小型化设计；通过采用密封构件实现在野外使用的防水要求。本技术在不影响数据手套整体体积的前提下，对数据手套进行防水结构设计，以及延长数据手套在野外环境的使用时间，由此解决了野外环境中进行数据手套应用的问题。
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1.一种用于手势交互的数据手套，其特征在于，包括主控单元、信息感知单元、线束单元、织物单元和密封构件；
2.根据权利要求1所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述主控PCBA包括主控芯片、主控接线端子、天线接口和开关按键；
3.根据权利要求2所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述仓盖与所述壳体的连接处接触面之间设置有密封件；
4.根据权利要求3所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，每个所述9轴IMU包括传感器PCBA、传感器芯片、接线焊盘和绑带；所述传感器芯片固定在所述传感器PCBA的上端面，用于采集所述手部动作信号；
5.根据权利要求4所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，每个所述导线包括若干个同轴线和一个线管；若干所述同轴线布置在所述线管内；所述出线连接件远离所述出线孔的一端设置有出线盖；所述出线盖与所述壳体可拆卸连接，其内部预留所述同轴线的出线空间；每个所述同轴线一端穿过所述出线连接件与所述主控接线端子连接，另一端与所述接线焊盘连接；所述线管布置在所述出线连接件与接线焊盘之间。
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述信息感知单元包括第一9轴IMU、第二9轴IMU、第三9轴IMU、第四9轴IMU、第五9轴IMU、第六9轴IMU和第七9轴IMU；所述第一9轴IMU设置于所述数据手套的手腕上端、第二9轴IMU设置于所述数据手套的小拇指上端、第三9轴IMU设置于所述数据手套的无名指上端、第四9轴IMU设置于所述数据手套的中指上端、第五9轴IMU设置于所述数据手套的食指上端、第六9轴IMU设置于所述数据手套的大拇指上端、第七9轴IMU固定设置于所述主控PCBA上端面。
8.根据权利要求6所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述壳体的外表面覆盖有胶套，其顶壁内侧置有泡棉条；所述胶套用于碰撞缓冲；所述泡棉条为弹性材料，其下端面压在所述主控接线端子与所述同轴线连接处，用于防止连接处松脱；所述壳体包括仓盖座，所述仓盖座固定在所述壳体侧壁下端内部，所述仓盖座与所述仓盖可拆卸连接。
9.根据权利要求8所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述织物单元覆盖在所述主控单元的上端面和侧壁外部；所述壳体的外缘沿圆周方向设置有边沿；所述主控单元通过所述边沿与所述织物单元缝制固定；所述织物单元在所述导线位置设置为上下两层织物，并将所述导线缝制固定在所述上下两层织物之间。
10.根据权利要求9所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述电池仓内部设置有正极弹片和负极弹片，用于与电池的正、负极连接；所述电池仓侧壁沿圆周方向设置有弹性卡脚和弹性臂；所述弹性卡脚用于电池的定位；所述弹性臂用于辅助电池的拆卸。
...【技术特征摘要】
1.一种用于手势交互的数据手套，其特征在于，包括主控单元、信息感知单元、线束单元、织物单元和密封构件；
2.根据权利要求1所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述主控pcba包括主控芯片、主控接线端子、天线接口和开关按键；
3.根据权利要求2所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述仓盖与所述壳体的连接处接触面之间设置有密封件；
4.根据权利要求3所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，每个所述9轴imu包括传感器pcba、传感器芯片、接线焊盘和绑带；所述传感器芯片固定在所述传感器pcba的上端面，用于采集所述手部动作信号；
5.根据权利要求4所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，每个所述导线包括若干个同轴线和一个线管；若干所述同轴线布置在所述线管内；所述出线连接件远离所述出线孔的一端设置有出线盖；所述出线盖与所述壳体可拆卸连接，其内部预留所述同轴线的出线空间；每个所述同轴线一端穿过所述出线连接件与所述主控接线端子连接，另一端与所述接线焊盘连接；所述线管布置在所述出线连接件与接线焊盘之间。
6.根据权利要求5所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述传感器芯片外表面附着有所述密封胶；所述导线与所述接线焊盘连接处的外表面附着有密封胶。
7.根据权利要求1所述的用于手势交互的数据手套，其特征在于，所述信息感知单元包括第一9轴imu、第二9轴imu、第三9轴i...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫野，张皓洋，张世月，施忠臣，白晓伟，陈伟，张敬，谢良，印二威，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：新型
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