[发明专利]三维动作的定位识别系统及识别方法

权利要求书

1.一种三维动作的定位识别系统，其特征在于：包括计算机、转角传感器和拉线式位移传感器；所述转角传感器包括半球体和探测头，半球体能360度自由转动，探测头用于捕获半球体在x、y方向上的转动，做出计数累加，并将累加数据传入计算机；所述拉线式位移传感器包括拉线、绕线器和探测头，绕线器采用单圈绕线方式，用于拉线的拉出和收回，探测头用于捕获绕线器的转动，做出计数累加，并将累加数据传入计算机；所述转角传感器的半球体套在拉线式位移传感器的绕线器上，并通过固定轴连接。

2.根据权利要求1所述的三维动作的定位识别系统，其特征在于：所述拉线是刚性线。

3.根据权利要求1所述的三维动作的定位识别系统，其特征在于：在所述拉线的末端设置有拉环。

4.根据权利要求1所述的三维动作的定位识别系统，其特征在于：所述固定轴采用陀螺仪方式，垂直方向固定转角传感器的半球体。

5.一种三维动作的定位识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）捕获控制点在三维坐标系内的空间坐标：

将控制点位于手指上，通过拉线式位移传感器测得控制点离坐标原点的距离L；通过转角传感器测量两个角度，一个是控制点与坐标原点所在直线在x轴和y轴所构成的平面内的投影，与y轴之间的夹角                                               ，另一个是控制点与坐标原点所在直线及其在x轴和y轴所构成的平面内的投影的夹角；

按如下公式分别计算控制点在三维坐标系内的空间坐标X、Y、Z：

2）通过计算控制点空间坐标值的变化获取控制点的动作变化；

3）计算机将获取的控制点的动作变化转化成相应的动作信息，并将动作信息送达操作系统，完成相应操作。

6.根据权利要求5所述的三维动作的定位识别方法，其特征在于：所述操作包括模拟鼠标模式和控制器模式。

7.根据权利要求6所述的三维动作的定位识别方法，其特征在于：所述模拟鼠标模式是指光标根据右手控制点在x、y方向上的移动进行相应的移动，然后通过z轴上的坐标来控制鼠标的按键操作情况；同时还可以判断鼠标按键按下时做出的动作。

8.根据权利要求7所述的三维动作的定位识别方法，其特征在于：在所述模拟鼠标模式下，还可以通过控制左手的控制点辅助右手进行操作，完成多点控制。

9.根据权利要求6所述的三维动作的定位识别方法，其特征在于：所述控制器模式是指首先需将左、右手所在的坐标系进行分区，在坐标系空间内，以原点为中心向各个方向划分为27个正方体区域，当控制点位于其中任何一个正方体区域时，可以分别定义不同的动作。