[發明專利]一種用于生機電采集的數據手套

在審

• 申請號: 202111363807.8
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114063779A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 孫悅禮;王擁軍;袁光杰;戴宇祥;田應仲;崔學軍;姚敏;梁倩倩;趙一戈;呂紹光
• 申請（專利權）人: 上海中醫藥大學附屬龍華醫院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

本發明公開了一種用于生機電采集的數據手套，屬于智能穿戴式設備領域，包括：手套本體；多個壓力傳感器，設置于手套本體的預定位置處；第一檢測裝置，用于在感應到外部施加力時檢測施加力的大小，并輸出一第一檢測數據；第二檢測裝置，用于檢測外部施加力的頻率，并輸出一第二檢測數據；集成控制中心，集成控制中心連接多個傳感器、第一檢測裝置和第二檢測裝置；集成控制中心通過一無線通信模塊與外部終端設備進行數據傳輸，外部終端設備用于進行數據處理和信息查詢。本發明的數據手套能夠有效貼合人體手部，更好地實現手套本體和人體手部一體化，有利于降低人為操作誤差，同時數據采集精度較高，人機交互的體驗感較佳。

技術領域

本發明涉及智能穿戴式設備領域，尤其涉及一種用于生機電采集的數據手套。

背景技術

數據手套是一種多模式的虛擬現實硬件，通過軟件編程，可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、旋轉等動作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場景漫游的工具。數據手套的出現，為虛擬現實系統提供了一種全新的交互手段。

數據手套一般按功能需要可以分為：虛擬現實數據手套、力反饋數據手套。目前虛擬現實數據手套已經能夠檢測手指的彎曲，并利用磁定位傳感器來精確地定位出手在三維空間中的位置。這種結合手指彎曲度測試和空間定位測試的數據手套被稱為“真實手套”，可以為用戶提供一種非常真實自然的三維交互手段。

力反饋數據手套借助數據手套的觸覺反饋功能，用戶能夠用雙手親自“觸碰”虛擬世界，并在與計算機制作的三維物體進行互動的過程中真實感受到物體的振動。觸覺反饋能夠營造出更為逼真的使用環境，讓用戶真實感觸到物體的移動和反應。此外，系統也可用于數據可視化領域，能夠探測與出地面密度、水含量、磁場強度、危害相似度、或光照強度相對應的振動強度。

然而，現有的數據手套無法同時實現虛擬顯示和力反饋，并且人機交互體驗感較差，因此針對以上問題，迫切需要設計出一種用于生機電采集的數據手套，以滿足實際使用的需要。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種用于生機電采集的數據手套。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案實現：

本發明提供一種用于生機電采集的數據手套，包括：

一、手套本體，所述手套本體具有手背部、手腕部、與所述手腕部連接的手掌部以及手指骨節；采用輕薄且具有彈性的氨綸手套，可以與人體皮膚緊密貼合。經過改造后，在手指骨節、手掌以及手腕部可以方便的安裝傳感器；

二、彎曲傳感器和多個壓力傳感器，設置于所述手套本體的預定位置處，用于采集各所述預定位置處的手部壓力數據。在手指骨節和手腕處安裝彎曲傳感器，來監測手指和手腕的彎曲角度；在手掌部位安裝數個壓力傳感器，用于監測外部作用于手掌的力的大小；

三、信號轉換裝置，彎曲傳感器和壓力傳感器的傳感原理都是基于電阻傳感機制，當傳感器受到外界應力的作用時，內部產生相應的應變，使其阻值發生變化。而傳感器的電阻變化我們無法直接獲得，需要通過信號轉換裝置將電阻信號轉換為電壓信號。將傳感器接入恒壓源電路，并串聯一個定值電阻，當傳感器電阻發生變化時，它的電壓也會隨之變化，即可實現電阻信號向電壓信號轉換；

第一檢測裝置，設置于各所述手指骨節和所述手背部，用于在感應到外部施加力時檢測施加力的大小，并輸出一第一檢測數據；

第二檢測裝置，設置于所述手背部，用于檢測所述外部施加力的頻率，并輸出一第二檢測數據；

四、集成控制中心，設置于所述手腕部，所述集成控制中心連接所述多個壓力傳感器、所述第一檢測裝置和所述第二檢測裝置，用于對接收的所述手部壓力數據、所述第一檢測數據和所述第二檢測數據進行處理；

所述集成控制中心通過一無線通信模塊與外部終端設備進行數據傳輸，所述外部終端設備用于進行數據處理和信息查詢。