[發明專利]一種基于手勢識別的軟體裝置結構

在審

• 申請號: 202010776403.0
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111743504A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 李緣春;陳剛;李偉;王依濤;鄭曉彤
• 申請（專利權）人: 嘉興學院;蘇州索亞機器人技術有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/005;A61B1/01
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 張菊萍

本發明公開了一種基于手勢識別的軟體裝置結構，涉及醫用軟體裝置技術領域。本發明提供的軟體裝置結構創新性地采用柔性材料的多個軟體指部，并通過輸入模組中手套主體預設指部上的各個彎曲傳感器接收用戶手指彎曲產生的彎曲信息，由中央控制系統的微控制器對該彎曲信息進行換算處理后得到目標氣壓值，根據氣壓傳感器檢測到氣動回路中氣壓信息包括的氣壓值與目標氣壓值的大小關系控制氣動回路中氣泵與節流閥的開閉，進行對氣動回路中氣體壓力進行調整以改變各個指狀軟體的彎曲程度，使得各個指狀軟體的彎曲程度由穿戴于手套主體內的用戶手指控制，在提升操作人員醫療手感的同時，增加醫療操作的靈活性和精確性。

技術領域

本發明涉及醫用軟體裝置技術領域，特別涉及一種基于手勢識別的軟體裝置結構。

背景技術

目前，作為人口大國的中國開始邁入老齡化社會，加上不斷惡化的自然環境和快節奏的現代生活，疾病對社會人群的威脅日益凸顯，醫療資源也越來越緊張。定時進行腸胃鏡體檢，對于發現并及時根除早期腫瘤起到了至關重要的作用，但現有的腸胃內窺鏡工具可控性與操縱舒適度不佳，對醫生的經驗有較高的依賴性；操縱器械剛性較大，檢查過程中患者的不適感較強，安全性也存在一定的隱患，很大程度上導致了部分人群難以接受該類腸胃鏡檢查。

為了這兩類問題以及為其他相似問題提供解決方案，軟體機器人因時而生。軟體機器人在應用于醫學的人體治療過程中，能夠最大程度降低其對人體內部結構的物理損傷，且因其柔性優勢，使得軟體機器人在實際的手術作業中同樣具備良好的靈敏性和精確性。

軟體機器人技術在醫學檢查方面的派生技術為內窺鏡軟體機器人，其主體多由柔性材料制成，采用氣壓驅動，具有響應快、靈活性好的特點。內窺鏡軟體機器人擁有類指狀末端，內部留有通氣腔室，可在氣壓的驅動下根據壓力的大小進行不同程度的彎曲與延展；整體上采用柔軟的醫用硅膠材料，安全無毒，與人體組織無反應，中心部位設有微型攝像頭，精準捕捉體內異樣，實時傳送畫面至外界顯示器。

在實現本發明的過程中，發明人發現相關技術至少存在以下問題：

現有軟體機器人結構設計對類指狀末端的控制通過直接控制氣動回路中氣流的大小實現，導致各個類指狀末端的彎曲程度配合方式較為單一，彎曲精度較小，且操作人員僅能夠根據外界顯示器傳輸的畫面通過按鍵輸入等方式進行操作，操作方式較為單一。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種基于手勢識別的軟體裝置結構。

根據本發明實施例的一個方面，提供一種基于手勢識別的軟體裝置結構，包括執行模組與輸入模組，其特征在于：

所述執行模組由上至下依次包括中央控制模塊、氣動回路模塊與軟體指部模塊；所述中央控制模塊包括微控制器、氣壓傳感器、第一繼電器和第二繼電器；所述氣動回路模塊包括氣泵、氣管和節流閥；所述軟體指部模塊包括均勻分布的預設數量的指狀軟體，每個指狀軟體的材質為柔性材料且內置有獨立氣室；

所述輸入模組包括手套主體以及設置于所述手套主體預設指部的各個彎曲傳感器；

所述執行模組與所述輸入模組通過有線或無線方式電信號連接；所述氣泵通過所述氣管分別與所述節流閥、所述指狀軟體的獨立氣室相連通并形成氣動回路；所述氣壓傳感器用于接收所述氣動回路的氣壓信息并將所述氣壓信息輸送至所述微控制器；所述彎曲傳感器用于接收所述手套主體預設指部的彎曲信息并將所述彎曲信息輸送至所述微控制器；所述微控制器用于接收所述氣壓傳感器發送的氣壓信息以及所述彎曲傳感器發送的彎曲信息，并將所述彎曲信息計算轉換為對應的目標氣壓值后，根據所述氣壓信息包括的氣壓值與所述目標氣壓值的大小關系，通過所述第一繼電器控制所述氣泵的開閉，以及通過所述第二繼電器控制所述節流閥的開閉。