[發(fā)明專利]用于控制電子受控設(shè)備的手勢識別系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580066375.0
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN107003751A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴慶賢
• 申請（專利權(quán)）人: 馬月有限公司
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 戚傳江,金潔

1.一種用于遠(yuǎn)程控制受控設(shè)備的手勢運動控制系統(tǒng)，包括：

并入到腕帶中的感測設(shè)備，所述感測設(shè)備包括傳感器，所述傳感器提供與用戶手腕分別關(guān)于X、Y和Z軸的俯仰、翻滾和偏航移動有關(guān)的傳感器信號輸入；以及

連續(xù)反饋回路，所述連續(xù)反饋回路具有：漂移檢測器，所述漂移檢測器用于接收所述傳感器信號輸入以及旋轉(zhuǎn)矩陣輸入，并且使用所述輸入來計算數(shù)值誤差；比例積分控制器，所述比例積分控制器用于從所述漂移檢測器接收所計算的數(shù)值誤差輸出，并輸出控制輸出到漂移調(diào)節(jié)器；以及至少一個陀螺儀，所述至少一個陀螺儀向所述漂移調(diào)節(jié)器提供輸入，以使用該輸入校正儀器漂移，并提供輸出以進(jìn)行運動學(xué)和歸一化計算，并輸出旋轉(zhuǎn)矩陣；

其中，所述連續(xù)反饋回路采用所述旋轉(zhuǎn)矩陣的上界和下界，以消除由于俯仰、翻滾或偏航中的突然角度變化而導(dǎo)致對所述感測設(shè)備的嚴(yán)重異常反饋數(shù)值誤差輸入。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括至少一個加速度計。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括至少一個加速度計和一個磁力計。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手勢運動控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少一個陀螺儀。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中所述磁力計提供偏航信號，并且所述至少一個加速度計提供俯仰和翻滾信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述運動學(xué)和歸一化算法描述對象運動并輸出旋轉(zhuǎn)矩陣，所述旋轉(zhuǎn)矩陣根據(jù)施加在所述算法上的上界和下界在正交規(guī)則下使概率分布對齊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述旋轉(zhuǎn)矩陣被傳遞回到所述連續(xù)反饋回路中，并且還作為所述感測設(shè)備的所計算的定向輸出以用于控制所述受控設(shè)備。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述矩陣的一行或一列中的大的數(shù)值誤差不會不利地影響所述矩陣中的其他表達(dá)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述受控設(shè)備從由以下各項組成的組中選擇：被遠(yuǎn)程控制的轎車、卡車、飛機、船、直升機或多旋翼、和機器人。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述受控設(shè)備是人類住所，包括其照明和溫度條件。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，偏航旋轉(zhuǎn)跟隨用戶的身體轉(zhuǎn)動移動以及改變所述傳感器設(shè)備的基本方向(羅盤朝向)的手和臂的獨立運動。

12.如權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，使用單個手指輕敲為所述系統(tǒng)上電。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，所述手腕的逆時針旋轉(zhuǎn)使得所述系統(tǒng)生成信號并將所述信號發(fā)送到受控設(shè)備以進(jìn)行左轉(zhuǎn)，并且所述手腕的順時針旋轉(zhuǎn)使所述系統(tǒng)生成信號并將所述信號發(fā)送到所述受控設(shè)備以進(jìn)行右轉(zhuǎn)。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中將所述手向下移動使所述系統(tǒng)生成信號并將所述信號傳送到所述受控設(shè)備以向前移動，并且將所述手向下移動使所述系統(tǒng)生成信號并將所述信號發(fā)送到所述受控設(shè)備以向后移動。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，關(guān)于Y軸的旋轉(zhuǎn)控制在控制下的所述設(shè)備的所述向前和向后方向，并且其中，將所述手和手腕向上和向下移動等效于關(guān)于所述Y軸的旋轉(zhuǎn)。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，增加所述用戶的手從初始空閑位置的位移增加了在控制下的所述設(shè)備的所述向前或反向方向。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢運動控制系統(tǒng)，其中，關(guān)于X軸的旋轉(zhuǎn)控制在控制下的所述設(shè)備的左右方向移動，并且所述手腕沿順時針或逆時針方向的旋轉(zhuǎn)等效于關(guān)于所述X軸的旋轉(zhuǎn)。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的手勢控制系統(tǒng)，其中，增加關(guān)于所述X軸的旋轉(zhuǎn)增加在控制下的所述設(shè)備從初始非轉(zhuǎn)動條件的角度位移，并且增加由在控制下的所述設(shè)備做出的右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)的銳度。