[发明专利]一种手套控制器及其实现控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及手势识别领域，具体是指一种手套控制器及其实现控制的方法。

背景技术

按现有技术，手势识别根据外围设备采集手势图像方式的不同可以分为：基于数据手套的手势识别和基于计算机视觉的手势识别。基于数据手套的手势识别是通过数据手套和位置跟踪来测量手势运动的轨迹和时序信息，其优点是识别率高。

目前市场上的手套手环可穿戴设备十分的多样化，但是主要采用的是摄像头采取图像数据以及红外检测技术，需要对大型数据进行处理，只能识别手指的运动，有错误识别手势以及成本高等缺点。

同时，手套控制器的控制方式为传统的物理按键模式，易出现误触以及失效等现象。虽然触摸控制方式正在逐渐取代机器中控屏上的物理按键（比如现在十分成熟的手机控制器），也存在着固定指令的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，可靠性高，成本低，易推广的手套控制器以及实现控制的方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种手套控制器，包括手套、手势识别装置以及控制系统；

所述手套包括收纳手掌以及手背的掌部套体以及五个收纳手指的手指套体，

所述手势识别装置包括弯曲传感器以及六轴姿态传感器；

所述控制系统包括以CORTEX-M3为核心的STM32F103RBT6处理器、蓝牙模块以及为处理器以及手势识别装置提供电源的电源模块；

其中，每个手指套体内分别设有一个所述弯曲传感器；所述掌部套体的中心处设有所述六轴姿态传感器；所述弯曲传感器、六轴姿态传感器的控制线连接到控制系统的I/O口，由STM32F103RBT6处理器控制，

所述蓝牙模块置于掌部套体的侧面，通过信号线与STM32F103RBT6处理器连接.

进一步地，STM32F103RBT6处理器为STM32F103RBT6单片机。

进一步地，电源模块连接有电源指示灯，所述电源模块采用锂电池供电，并具有电压转换与稳压的功能。

进一步地，STM32F103RBT6处理器自带休眠模式，控制系统上还设有控制按钮。

上述手套控制器实现控制的方法，包括如下步骤：

S1、带上手套，启动控制系统，STM32F103RBT6处理器给六轴姿态传感器、弯曲传感器以及蓝牙模块配置好传输发送信息后，STM32F103RBT6处理器发送指令控制六轴姿态传感器与弯曲传感器开始识别用户手部的运动；

S2、用户做特定手势后，六轴姿态传感器与弯曲传感器将实时检测用户的手部移动以及手指的动作，并向STM32F103RBT6处理器发送采集到的手势信息数据；

S3、STM32F103RBT6处理器通过六轴姿态传感器弯曲传感器提取用户手部的移动方向、速度和每一只手指的弯曲程度信息，并通过手势识别算法整合出控制信号，当控制信号运算完整之后，便通过蓝牙模块将控制信号放松给被控制部分，当实现手势控制目的。

优选地，六轴姿态传感器启动时，用户手部需要尽量水平放置，以保证六轴姿态传感器将当前手部的位置设置为基准位置。

进一步地，我们为了防止误操作，当弯曲传感器的弯曲角度及手部相对于平面的相对角度小于5°且大于-5°时的动作设置为无效操作。利用以上特性，当无效操作的时间持续5分钟后，程序会控制STM32F103RBT6单片机进入单片机自带的休眠模式。当STM32F103RBT6单片机进入休眠后，需要用户按下控制装置上的按钮来唤醒STM32F103RBT6单片机。

进一步地，当STM32F103RBT6处理器进入休眠后，按下控制系统上的按钮来唤醒STM32F103RBT6处理器

进一步地，当手套控制器在通过蓝牙模块传送控制信号的过程中，STM32F103RBT6处理器将暂时关闭手势识别功能并在控制信号传送完成后重新开启手势识别功能。

本手套控制器识别手势的过程首先是采用MPU6050六轴姿态传感器以及弯曲传感器分别识别用户手部的移动和手指的动作，并通过控制系统将用户的手势转换为控制信号，最后通过蓝牙模块将控制信号发送给被控制部分。该手套控制器是直接检测手掌以及手指的运动，处理数据量小，基本能做到0失误识别，且能够不受地点方式控制，通过原定的设定自由地输出精确指令，同时，本发明可用在具有USB口的用电器上，只要插上传输USB，就可以将手套视为一个远程控制器。本发明设计巧妙、性能优良，具有结构简单、可靠性高等优点，可运用于机械手、电脑鼠标指针的控制。

附图说明