[發明專利]一種基于PVDF傳感器陣列的人機交互方法

在審

• 申請號: 201910184482.3
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109976518A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 胡躍輝;謝凌銳;陳亞冬;方勇;康吳偉;金韜;房國慶;姚子賢
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種基于PVDF傳感器陣列的人機交互方法，包括以下步驟：通過使用PVDF傳感器陣列模塊來偵測使用者手指運動時腕部肌肉產生的運動信號來識別手勢動作；使用慣導模塊來偵測使用者腕部移動時的姿態信息，包括運動方向、運動速度和運動幅度；根據獲取的腕部運動信號識別手勢動作；根據獲取的腕部姿態信息計算光標在目標終端上的目標位置，然后根據獲取的手勢動作獲得人機操作命令；將得到的光標的目標位置及人機操作命令通過傳輸模塊按照鼠標通訊協議傳輸至目標終端，完成人機交互操作。本發明通過基于PVDF傳感器陣列的可穿戴式裝置來實現實體人機交互功能，是一種方便、自然和諧的人機交互方式。

技術領域

本發明涉及增強現實技術領域，尤其涉及一種基于PVDF傳感器陣列的人機交互方法。

背景技術

增強現實技術是一種將真實世界和虛擬世界“無縫”融合的新技術。他隨著虛擬現實技術的發展而產生，近幾年來已經成為一個研究熱點。使用增強現實技術的系統被廣泛信用在視屏監控、機器人控制、遠程會議等領域中。增強現實技術力圖為體驗真實提供一個和諧自然的交互環境，從而無縫的融合虛擬和真實世界。手勢是一種非常直觀的表達方式，在增強現實系統的交互過程中使用手勢進行控制符合人的交互習慣，提高人機交互的真實感和沉浸感。

虛擬鼠標可以通過使用傳感器來識別人們的手勢輸入，從而模擬出鼠標的具體動作。虛擬鼠標技術基于手勢識別技術實現，不需要真實鼠標，只需要使用一些手勢動作便可模擬真實鼠標。虛擬鼠標主要有兩種實現方式：一是利用機器視覺來實現，二是利用傳感器來實現。基于機器視覺的虛擬鼠標技術，主要是利用攝像頭設備來捕捉手勢的視頻或者圖像，然后利用模式識別、圖像處理等技術對手形或手勢進行識別。但是該方法要求用戶必須被嚴格地限定在與攝像設備之間沒有遮擋的范圍內，有使用環境的局限性。基于傳感器的虛擬鼠標技術，主要采用慣導或者生物傳感器等傳感器來采集人體運動信號或者生物信號來實現虛擬鼠標技術，但是目前此類方法對使用者的日常佩戴要求較高并且影響日常工作。

基于以上虛擬鼠標的研究現狀，我們希望有一種更方便自然，更符合人們日常鼠標操作習慣的方法實現虛擬鼠標技術，滿足更和諧的人機交互要求。

發明內容

本發明的目的是提供了一種基于PVDF傳感器陣列的人機交互方法。

為達到上述目的采用的技術方案是：

一種基于PVDF傳感器陣列的人機交互方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）通過使用PVDF傳感器陣列模塊來偵測使用者手指運動時腕部肌肉產生的運動信號來識別手勢動作；使用慣導模塊來偵測使用者腕部移動時的姿態信息，包括運動方向、運動速度和運動幅度；

（2）根據步驟（1）中獲取的腕部運動信號識別手勢動作；

（3）根據步驟（1）中獲取的腕部姿態信息計算光標在目標終端上的目標位置，然后根據步驟（2）中獲取的手勢動作獲得人機操作命令；

（4）將步驟（3）中得到的光標的目標位置及人機操作命令通過傳輸模塊按照鼠標通訊協議傳輸至目標終端，完成人機交互操作。

所述的一種基于PVDF傳感器陣列的人機交互方法，其特征在于，所述PVDF傳感器陣列模塊、慣導模塊、傳輸模塊集成于一個可穿戴裝置中，可穿戴裝置中還設有電位器模塊，所述可穿戴裝置佩戴于使用者的腕部。

所述的一種基于PVDF傳感器陣列的人機交互方法，其特征在于，所述方法設置了一組手勢動作，可穿戴裝置通過識別手勢動作來實現人機交互功能。