[發明專利]一種操作動作手勢誘發檢測系統及其方法

在審

• 申請號: 201710579251.3
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107137092A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 劉燁;於文苑
• 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;A61B5/0488;A61B5/22;G06F3/01;G06F17/30
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙)11591
• 代理人: 彭秀麗

技術領域

本發明涉及心理學中操作動作誘發技術領域，具體涉及一種操作動作手勢誘發檢測系統及其方法。

背景技術

日常生活中，人們需要操作大量的物體，產生不同的操作手勢動作，其中的操作動作是指人在抓握或使用物體時產生的動作，是人與物體交互的主要途徑。操作動作的研究對于探究操作動作信息在物體表征中的作用，以及人與外界進行交互的機制具有重要意義。在心理學關于操作動作的研究中，需要有效地誘發標準化的操作動作，才能研究操作動作表征和執行的認知神經機制。前人的研究已經根據現實生活中的具體物體，抽取出關鍵的物體特征，制作相應的操作動作手勢誘發模型，來引導被試產生使用特定物體時的動作(Bub,Masson&Cree,2008；Bub&Masson,2010,2012)，包括抓握、捏取等手勢動作。但是這些研究中更加關注所誘發的手勢的形態，通過模具誘發的手勢的視覺形態來啟動相應的操作動作系統，而沒有關注模具是否有效地誘發了操作動作以及被試在操作物體時的體驗。因此，為了有效地誘發被試的操作動作和操作體驗，有必要設計更有針對性的手勢誘發模具，并且建立標準化的多維度手勢庫來檢驗被試是否確實產生了相應的操作動作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種同時具有誘發操作動作和增強被試體驗感的操作動作手勢誘發檢測系統及其方法，用于檢驗誘發的操作手勢是否符合標準，從而研究產生相關操作動作的認知機制。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種操作動作手勢誘發檢測系統，包括誘發手勢模具、手勢檢測裝置及內嵌于一計算機中的手勢庫模塊和手勢分析模塊，所述檢測裝置包括用于測量被試操作模具時的手勢運動軌跡檢測儀、手部肌電反應檢測儀和手部作用力傳感器，所述手勢分析模塊接收所述檢測裝置所采集到的被試手勢運動軌跡、手部肌電反應和手部作用力的信號，并對所采集信號進行數據分析，獲得手勢操作動作資料，所述手勢庫模塊與所述手勢分析模塊連接，用于存儲所述誘發手勢模具所誘發的操作動作手勢資料。

所述系統還包括一內嵌于計算機中的手勢識別模塊，其分別與所述手勢分析模塊、手勢庫模塊連接，所述手勢識別模塊將所采集的被試手勢誘發資料與所述手勢庫模塊中存儲的標準操作動作手勢資料進行比對，識別被試的手部動作及動作意圖。

所述手勢運動軌跡檢測儀為穿戴于被試手部的數據手套。

所述的手部肌電反應檢測儀為多導生理儀，用于記錄被試手部的肌電反應。

所述的誘發手勢模具包括抓握手勢模具、夾持手勢模具、旋轉操作手勢模具、手持式滑動手勢模具、按鍵手勢模具、抓握扳機手勢模具、扳動手勢模具和觸屏滑動手勢模具中的一種或幾種的組合。

所述手部作用力傳感器包括壓力傳感器和拉力傳感器，壓力傳感器設置于所述誘發手勢模具上的手部按壓位置，拉力傳感器設置于所述誘發手勢模具的回彈裝置上。

各種所述誘發手勢模具的手部接觸部位設有防滑層。

所述防滑層為軟橡膠層，其上成型有多個防滑凸起。

另一方面，本發明還提供了一種操作動作手勢誘發檢測方法，所述方法包括如下：

步驟一、建立多種誘發手勢模具；

步驟二、逐一采用各種誘發手勢模具誘發多維度手勢操作動作，并通過檢測裝置采集被試在操作誘發手勢模具時所產生的手勢運動軌跡、手部肌電反應和手部作用力信號；

步驟三、將檢測裝置所采集到的信號傳輸到計算中的手勢分析模塊中，手勢分析模塊對所采集信號進行數據分析，獲得操作動作手勢資料；

步驟四、將所獲得的與各種誘發手勢模具相對應的操作動作手勢資料存儲到計算機中的手勢庫模塊中，形成操作動作手勢的多維度手勢庫。

所述方法還包括對被試進行手勢操作動作的識別步驟，其具體方法是：在計算機中建立手勢識別模塊，通過手勢識別模塊接收手勢分析模塊所采集的手勢信號的分析數據，將分析數據與所建立的多維度手勢庫中的標準手勢操作動作資料進行比對，識別被試的手部動作及動作意圖。

本發明技術方案，具有如下優點：