[發明專利]基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套

有效

• 申請號: 201310097812.8
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103226398A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 錢峰;王偉棟;郭志虎;費潔
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套，其特征在于，包括多個安裝于手套內部的微慣性傳感器以及設置在手套外部手背上的數據采集與控制模塊，其中每一個微慣性傳感器均是一種微小型慣性姿態測量組合，多個微慣性傳感器構成傳感器網絡，所述數據采集與控制模塊與傳感器網絡數據連接。

2.根據權利要求l所述的基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套，其特征在于，所述微慣性傳感器包括電路板以及封裝在電路板上的三軸MEMS微陀螺、三軸微加速度傳感器和三軸地磁傳感器，作為一個完整的航姿參考系統，所述航姿參考系統通過導線連接至數據采集與控制模塊，其中：

-三軸MEMS微陀螺，用于測量載體三個方向的絕對角速率；

-三軸微加速度傳感器，用于測量載體三個方向的加速度，并用于修正陀螺在俯仰和滾動方向的漂移，同時得到重力測量值；

-三軸地磁傳感器，用于測量三維地磁強度，同時提供方向角的初始對準以及修正航向角漂移，同時得到磁北向測量值。

3.根據權利要求2所述的基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套，其特征在于，所述重力測量值和磁北向測量值通過有機融合對漂移進行補償，避免了因為角速率數據的積分運算帶來的誤差的無限累積。

4.根據權利要求2所述的基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套，其特征在于，所述三軸MEMS微陀螺的敏感軸、三軸微加速度傳感器的敏感軸和三軸地磁傳感器的敏感軸相互之間保持平行。

5.根據權利要求l至4中任一項所述的基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套，其特征在于，所述微慣性傳感器為16個，其中，15個微慣性傳感器安置于每根手指關節之間，用于檢測手部主要關節的彎曲角度，第16個傳感器設置在手背處。

6.根據權利要求l所述的基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套，其特征在于，所述數據采集與控制模塊位于手套外部的手背上，數據采集與控制模塊包括中央嵌入式系統以及設置在中央嵌入式系統外部的串行通訊端口，其中，所述的多個微慣性傳感器與中央嵌入式系統數據通信，所述中央嵌入式系統通過串行通訊端口與上位計算機連接。

7.根據權利要求6所述的基于微慣性傳感器網絡技術的數據手套，其特征在于，所述中央嵌入式系統包括A／D轉換單元以及中央處理器，微慣性傳感器的信號電路輸出通過A／D轉換單元與中央處理器相連接，中央處理器的串行通訊端口與外部的串行通訊端口相連接，所述中央處理器接收微慣性傳感器數字數據解算出手勢姿態。