[發明專利]一種具有反饋信息功能的肌電手勢識別系統

在審

• 申請號: 202110492982.0
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113126771A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 劉冰;曹琪琪;徐超立
• 申請（專利權）人: 浙江柔靈科技有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06N20/00
• 代理公司: 杭州潤淶知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33358
• 代理人: 李磊

本發明公開了一種具有反饋信息功能的肌電手勢識別系統，包括手勢識別系統，所述手勢識別系統包括肌電信號采集裝置，所述肌電信號采集裝置包括溫度、電刺激和震動等觸覺反饋，所述肌電信號采集裝置通過表面肌電信號識別用戶的手勢動作然后通過具有溫度、電刺激和震動等觸覺的肌電設備反饋給用戶。本發明的有益效果是：本發明可以進行操作的指令數很豐富，手勢的種類數很多，相較于傳統的設備，本發明可以進行更多的操作，并且傳統技術中的繁瑣操作，在本方案中可以用不同的手勢進行直接代替，因而操作更加地方便，并且可以將虛擬現實中的周邊環境在手勢的人機交互中反饋給用戶，增強了用戶的沉浸感和真實感。

技術領域

本發明涉及一種肌電手勢識別系統，具體為一種具有反饋信息功能的肌電手勢識別系統，屬于信息反饋技術領域。

背景技術

虛擬現實技術可模擬出與真實世界相同的虛擬世界，利用各種交互傳感設備，通過視覺、聽覺和力覺等直觀而又實時的感知，使人沉浸在虛擬環境中，產生身臨其境的臨場感。用戶可根據自身的感覺，通過輸入設備對虛擬世界中的物體進行操作，參與其中的事件。

長期以來，由于計算機技術，傳感技術等的限制，人們的研究重點都集中在視覺和聽覺等較易突破的方面，而較少關注溫度，電反饋，震動等觸覺或其他的感官形態。研究表明，與傳統的視覺和聽覺再現人機交互相比，直接接觸型的物理反饋能更好的提高虛擬現實系統的真實感，并在一定程度上提高事件的執行效率和成功率。

現有的基于肌電手勢的物理反饋技術主要由聲音反饋(揚聲器)和光學(顯示屏或者視覺反饋)提供，對于人機交互和游戲交互提供的真實感有限。

通過檢索發現，現有的結合物理反饋的肌電手勢技術的缺點：

1、反饋的物理方式很單一，都是視覺和聽覺反饋，然而其實加入觸覺，電刺激，溫度和震動的反饋在一些VR/AR游戲中以及人機交互過程中可以提供更加直觀化的反饋感受。

2、現有的肌電物理反饋技術應用場景單一，檢索到的國內的相關專利的應用場景都是在無人駕駛和無人飛機操控的領域，而其實相關技術在VR/AR游戲及殘疾人智能假肢等領域也很多的應用前景。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種具有反饋信息功能的肌電手勢識別系統。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種具有反饋信息功能的肌電手勢識別系統，包括手勢識別系統，所述手勢識別系統包括肌電信號采集裝置；

所述肌電信號采集裝置包括溫度、電刺激和震動觸覺反饋，所述肌電信號采集裝置通過表面肌電信號識別用戶的手勢動作然后通過具有溫度、電刺激和震動觸覺的肌電設備反饋給用戶。

優選的，根據用戶做標準手勢，由肌電信號采集裝置獲得多通道的肌電信號s1；

對s1進行工頻干擾陷波，并進行濾波得到多通道的預處理信號s2。

優選的，所述信號s2各導聯信號的滑動窗處理，包括：

計算各窗口信號的絕對平均值m(n)和AR模型的前n系數；

將這些特征參數設置為手勢識別的模板。

優選的，所述手勢特征包括神經網絡如CNN等提取的特征，操作包括：

用戶每做一個手勢，由肌電信號采集裝置獲得更多通道的表面肌電信號；

對表面肌電信號進行工頻干擾陷波處理和濾波，得到多通道的實時樣本信號s3；

將多通道的信號s3各導聯信號進行疊加后的增值作為操作力度信息S，且每種手型手勢對應的閾值不同；

若操作力度信息S大于預設的閾值，則認為用戶開始進行操作，并將其作為指令信息的一部分；