[發明專利]加速度傳感手勢操作系統及操作方法

有效

• 申請號: 201410004847.7
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN103744427A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 李茂奎;賈小雨;蔡永青;閆維義;王健;楊佳
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06F3/0346
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明涉及加速度傳感手勢操作系統及操作方法，屬于人機對話操作的技術領域。

背景技術

目前，控制設備角度或方向的方法主要是使用搖桿，由基座和固定在上面作為樞軸的主控制桿組成，向其控制的設備傳遞角度或方向信號。這個方法存在一個很大的缺陷：在遙控中不能使用單手操作，操作過程中需要一只手拖住基座，另一只手控制控制桿，所以，控制單一，無法解放雙手進行更多操作。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種加速度傳感手勢操作系統。

本發明還提供上述加速度傳感手勢操作系統的操作方法。

本發明的技術方案如下：

一種加速度傳感手勢操作系統，包括型號為Arduino?mega2560的處理器、加速度傳感器、電機驅動模塊和直流電機；

所述加速度傳感器和電機驅動模塊分別與所述的Arduino?mega2560的處理器相連；所述的電機驅動模塊與直流電機相連，用于控制所述直流電機開啟或關閉及速度。

根據本發明優選的，所述的加速度傳感器為ADXL345加速度傳感器。

根據本發明優選的，電機驅動模塊的型號為Arduino?motor?shield?L293D。

一種上述加速度傳感手勢操作系統的操作方法，包括步驟如下：

1)將ADXL345加速度傳感器使用皮帶固定于用戶手上，分別測試出用戶手掌前傾的角度或后仰的角度，所述前傾對應小車前進，所述后仰對應小車后退；對所述ADXL345加速度傳感器進行設置，使所述用戶手掌前傾的角度對應沿X軸正方向的重力加速度值，所述用戶手掌后仰的角度對應沿X軸負方向的重力加速度值；分別測試出用戶手掌左轉角度或右轉角度：所述手掌左轉對應小車左轉，所述手掌右轉對應小車右轉，所述手掌左轉的角度對應沿Y軸負方向的重力加速度值，所述手掌右轉的角度對應沿Y軸正方向的重力加速度值；

用戶手掌前傾并略向右轉：小車前行右轉，手掌轉角越大則右轉越快，反之越慢；

用戶手掌前傾并略向左轉：小車前行左轉，手掌轉角越大則左轉越快，反之越慢；

用戶手掌后仰并略向右轉：小車后退右轉，手掌轉角越大則右轉越快，反之越慢；

用戶手掌后仰并略向左轉：小車后退左轉，手掌轉角越大則左轉越快，反之越慢；

所述ADXL345加速度傳感器與Arduino?mega2560處理器采用I²C通信，所述測試出用戶手勢沿X軸方向、和/或Y軸方向的重力加速度值通過ADXL345加速度傳感器分別換算為對應的數值0-500通信至Arduino?mega2560處理器；按照現有技術對上述ADXL345加速度傳感器進行設置，使其測試到用戶手勢沿X軸方向的重力加速度Xg、和/或沿Y軸方向的重力加速度Yg分別與數值0-500線性對應；

2）按照現有技術對Arduino?mega2560處理器設置：建立數值0-500與Xg、Yg的線性對應關系；Arduino?mega2560處理器將接收到的數值0-500根據上述線性對應關系還原Xg、Yg；

3）控制小車移動方法：

在所述Arduino?mega2560處理器內計算小車的直行速度及拐彎速度，所述小車的直行速度V=Xg×255；所述小車左拐彎速度的確定：小車右車輪的速度大于小車左車輪的速度，其速度差ΔV=Yg×200；所述小車右拐彎速度的確定：小車右車輪的速度小于小車左車輪的速度，其速度差ΔV=Yg×200；

4）所述Arduino?mega2560處理器將所述小車的直行速度及拐彎速度傳輸給電機驅動模塊Arduino?motor?shield?L293D；

5）電機驅動模塊Arduino?motor?shield?L293D驅動控制小車移動的電機，使所述小車按照步驟4）移動。

根據本發明優選的，所述沿Y軸方向的重力加速度Yg為0-2g，所述的g為9.8m/s。

根據本發明優選的，當所述沿Y軸方向的重力加速度|Yg|＞0.7g時，小車原地順時針或逆時針原地旋轉。

本發明的有益效果：

本發明是基于加速度傳感器及單片機，實現了通過感知手勢以控制小車運動的功能，在人機對話操作領域將得到廣泛的應用。本發明利用加速度傳感器提高了系統的靈活性和精確度，成本低廉，應用范圍廣泛。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖；

圖2是本發明的所述操作方法的流程圖；