[發明專利]用于測量人體部位動作的數據設備及其對應的系統

有效

• 申請號: 201210279736.8
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103565442A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 陳楚僑;付作振;陳廣璐
• 申請（專利權）人: 中國科學院心理研究所
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 苗青盛;王鳳華

技術領域

本發明涉及人機數據交互技術,尤其涉及一種用于測量人體部位動作的數據設備及其對應的系統，該數據設備可以為諸如NACN數據手套的人體佩帶裝置。

背景技術

近幾年來，數據手套被頻繁地應用在虛擬現實系統的通訊與交互過程中。戴上數據手套，用戶的動作就可以傳送回計算機，在虛擬現實中與計算機生成的環境進行實時交互。這樣的數據手套是多個傳感器的集成，每個傳感器每隔較短的時間采集一次標定范圍內的數據值，通過這些數據值的大小，計算機在虛擬環境中重構手的整體空間狀態。

目前，國際上數據手套的研制技術已經相對成熟，并且在市場上已經進行銷售。主要產品有:Cyber?Glove,5DT?Glove,P5Glove,Pinch?Glove。但是國際上銷售的數據手套價格十分昂貴，應用范圍十分局限，也不支持二次開發。

在國內，也有一些單位自主研發數據手套，作為與虛擬現實交互的設備使用，價格低廉，使用簡單。

但這些現有技術研發的產品所用的傳感器種類較為單一，無法區別動作之間在節奏，力度，相對空間準確性等多個指標的細微差別，無法用于測量不同個體在同一手部動作協調性上的差別。

發明內容

為克服現有技術的上述缺陷，本發明設計了一種用于測量人體部位動作的數據設備及其對應的系統。

根據本發明的一個方面，提出了一種用于測量人體部位動作的數據設備，該數據設備包含至少三種類型的傳感器：彎曲傳感器、壓力傳感器以及角度傳感器；其中，設置彎曲傳感器，以便檢測人體部位彎曲的狀態，從而獲得人體部位彎曲度的相應信號；設置壓力傳感器，以便判斷人體部位之間對點的動作是否準確到位；同時可以根據壓力值來測量人體部位對點時的力度；設置角度傳感器，以便檢測人體部位相對于水平面板之間的角度變化值。

根據本發明的另一方面，提出了一種用于測量人體部位動作的系統，該系統包括：根據上述的用于測量人體部位動作的數據設備；與該數據設備通信的單片機；與該單片機通信連接的計算機。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的數據設備中的傳感器安裝的示意性結構圖；

圖2是是根據本發明實施例的用于測量人體部位動作的系統的原理圖；

圖3A-圖3D分別為傳感器信號處理電路的線路圖；

圖3E和圖3F分別為電源電路的線路圖；

圖3G-圖3J分別為信號采集電路的線路圖；

圖3K為PC接口電路的線路圖；

圖4是根據本發明實施例的人機數據交互的界面顯示圖。

如圖所示，為了能明確實現本發明的實施例的結構，在圖中標注了特定的結構和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發明限定在該特定結構、器件和環境中，根據具體需要，本領域的普通技術人員可以將這些器件和環境進行調整或者修改，所進行的調整或者修改仍然包括在后附的權利要求的范圍中。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種用于測量人體部位動作的數據設備及其對應系統進行詳細描述。

同時在這里做以說明的是，為了使實施例更加詳盡，下面的實施例為最佳、優選實施例，對于一些公知技術本領域技術人員也可采用其他替代方式而進行實施；而且附圖部分僅是為了更具體的描述實施例，而并不旨在對本發明進行具體的限定。

本發明涵蓋任何在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發明有徹底的了解，在以下本發明優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本發明。另外，為了避免對本發明的實質造成不必要的混淆，并沒有詳細說明眾所周知的方法、過程、流程、元件和電路等。

在圖1中示出了根據本發明實施例的數據設備中的傳感器安裝的示意性結構圖。如圖1所示，在本發明的優選實施例中該數據設備包含至少三種類型的傳感器：彎曲傳感器、壓力傳感器以及角度傳感器。

其中，設置彎曲傳感器，以便檢測人體部位彎曲的狀態，從而獲得人體部位彎曲度的相應信號。

設置壓力傳感器，以便判斷人體部位之間對點的動作是否準確到位；同時可以根據壓力值來測量人體部位對點時的力度。

設置角度傳感器，以便檢測人體部位相對于水平面板之間的角度變化值。

根據本發明的優選實施例，該數據設備為數據手套，對應的人體部位為手部。然而對于本領域技術人員應當理解，該數據設備也可以為其它人機交互的人體佩帶裝置。