[實用新型]一種外骨架穿戴式數據手套

有效

• 申請號: 201320814385.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN203680324U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 楊文珍;鮑江峰;李曉濤;吳新麗
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B25J21/02
• 分類號: B25J21/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及一種數據手套，尤其是涉及虛擬現實人機交互的一種外骨架穿戴式數據手套。

背景技術

虛擬現實技術已在工業、醫學、教育、娛樂和軍事等多個領域得到應用，引起世人廣泛關注。

與基于鼠標、鍵盤和視窗等傳統的交互方式不同，虛擬現實將復雜場景進行三維可視化，給用戶呈現立體的交互環境，提供了一種多通道人機交互方式。虛擬現實數據手套直接目的在于實時獲取人手的動作姿態，使操作者以更加直接，更加自然，更加有效的方式與虛擬世界進行交互，大大增強了互動性和沉浸感，特別適用于需要多自由度手模型對虛擬物體進行復雜操作的虛擬現實系統。?

數據手套實現的關鍵在于手指等各個有效部位的彎曲、外展等測量，最根本的就是，確定傳感器測量數據和手部各關節運動姿態的對應關系。然而，目前數據手套由于傳感器數目較多，而且響應的標定和解耦計算十分復雜，進行實時處理時困難較大。因此，數據手套的發展與應用只是處于初級階段，具有很大的研發空間。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本實用新型公開了一種外骨架穿戴式數據手套，采用機械式方法測量各手指關節彎曲角度和可靠度高的光柵傳感器測量各手指的外展角度，傳感器數目小，結構緊湊，可有效測得各手指的運動數據。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

本實用新型包括手背基板組件、拇指構架、三個結構相同的主指構架、一個小指構架；手套的食指、中指、無名指均為主指構架，手套的小指為小指構架，主指構架和小指構架結構相同，手背基板組件上端分別與食指、中指、無名指、小指各自對應的三個主指構架和一個小指構架連接，手背基板組件的拇指一側與拇指構架連接。

所述的手背基板組件包括手背基板和四個手背連桿；手背連桿為Y形支架，手背連桿的Y形支架集合端固定安裝在手背基板上端，四個手背連桿的Y形支架分叉端分別與三個主指構架和一個小指構架連接并構成轉動副。

所述的拇指構架包括弧狀聯接件、拇指指根聯接組件、第一拇指連桿組、第二拇指連桿組、兩個拇指指套、拇指指中聯接件、拇指指尖聯接件、兩根拇指牽引線、兩個拇指牽引線護套；弧狀聯接件的一端連接在手背基板組件中手背基板的拇指一側，弧狀聯接件的另一端開有弧狀導軌槽，拇指指根聯接組件一端滑動連接在弧狀聯接件的弧狀導軌槽中；第一拇指連桿組、第二拇指連桿組均由兩個相互鉸接的連桿組成，第一拇指連桿組的一端通過轉動副連接到拇指指根聯接組件的另一端上，第一拇指連桿組的另一端和第二拇指連桿組的一端通過轉動副連接在拇指指中聯接件上，第二拇指連桿組的另一端與拇指指尖聯接件通過轉動副連接，拇指指中聯接件和拇指指尖聯接件下端均各自設有拇指指套；兩個拇指牽引線護套的一端分別固定安裝在拇指指根聯接組件和拇指指中聯接件上，兩根拇指牽引線分別套在兩個拇指牽引線護套內，一根拇指牽引線一端從與拇指指根聯接組件連接的拇指牽引線護套中伸出后固定在拇指指中聯接件上，另一根拇指牽引線一端從與拇指指中聯接件連接的拇指牽引線護套中伸出后固定在拇指指尖聯接件上。

所述的主指構架包括指根聯接組件、第一主指指中聯接件、第二主指指中聯接件、主指指尖聯接件、第一主指連桿組、第二主指連桿組、第三主指連桿組、三個主指指套、第一主指牽引線、第二主指牽引線、第三主指牽引線和三個主指牽引線護套；指根聯接組件一端與手背連桿通過轉動副連接，第一主指連桿組、第二主指連桿組、第三主指連桿組均由兩個相互鉸接的連桿組成，第一主指連桿組的一端通過轉動副連接到指根聯接組件的另一端，第一主指連桿組的另一端與第二主指連桿組的一端均通過轉動副連接到第一主指指中聯接件，第二主指連桿組的另一端與第三主指連桿組的一端均通過轉動副連接到第二主指指中聯接件，第三主指連桿組的另一端通過轉動副連接到主指指尖聯接件；第一主指指中聯接件，第二主指指中聯接件和主指指尖聯接件下端均設有主指指套；三個主指牽引線護套的一端分別固定安裝在指根聯接組件、第一主指指中聯接件和第二主指指中聯接件上；第一主指牽引線、第二主指牽引線、第三主指牽引線分別套在三個主指牽引線護套內，第一主指牽引線一端從與指根聯接組件連接的主指牽引線護套中伸出后固定在第一主指指中聯接件上，第二主指牽引線一端從與第一主指指中聯接件連接的主指牽引線護套中伸出后固定在第二主指指中聯接件上，第三主指牽引線一端從與第二主指指中聯接件連接的主指牽引線護套中伸出后固定在主指指尖聯接件上。