[发明专利]基于柔性电子皮肤的多媒体电脑手势控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器、信号处理技术以及无线传感网络、物联网等领域，尤其涉及一种基于柔性电子皮肤的智能多媒体电脑手势控制系统及控制方法，属于智能控制及物联网领域。

背景技术

智能可穿戴设备作为一种新型可穿戴设备，其研究热度不断提升，其应用领域也越来越广泛。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。

随着信息科技的快速发展，多媒体形式以其良好的直观性、形象性、趣味性为越来越多的人所接受。现在，会议室己经普遍采用了计算机多媒体设备，很多学校的课堂教学也更多地被多媒体教学所替代。但是，多媒体形式也存在一些弊端，使用者无法远离计算机多媒体设备进行控制，在教学或会议演示中非常不方便。目前，应用最广泛的是无线鼠标，激光笔。但是，无线鼠标在PPT演讲时存在许多不便，而且价格在几十元到一百多元不等；激光笔的技术相对比较成熟，然而功能越完善，价格越昂贵，市场上价格一般在几十元到几百元不等，甚至有几千元的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于柔性电子皮肤的多媒体电脑手势控制系统及控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于柔性电子皮肤的家居手势控制系统，包括手势信号采集单元、字符识别单元、单片机、信号发射模块和信号接收模块；所述手势信号采集单元包括柔性电子皮肤，用于采集比划各种手势时手背运动产生应变，并以电信号的形式输出；所述字符识别单元用于将手势信号采集单元采集的信号与其数据库中存储的数据进行比对，实现字符识别；所述单片机是将字符识别单元识别的字符编译成对应的二进制码，并控制信号发射模块发出相应的控制信号；所述信号接收模块，通过USB接口连接电脑，接收相应的无线信号对多媒体电脑进行控制。

进一步地，所述柔性电子皮肤通过以下方法制备得到：将Cu纳米线-石墨烯薄膜剪出2cm×0.5cm的长条，将两端用银胶粘上铜线，再嵌入聚二甲基硅氧烷(PDMS)中，置于70℃鼓风干燥箱中2h，制成柔性电子皮肤。所述Cu纳米线-石墨烯薄膜的制备方法如下:

(1)向20-25mL乙二醇溶液中加入20-42mgCu纳米线，分散均匀后加入48-54mg抗坏血酸，分散均匀后加入3-3.8mL氧化石墨烯，移至水热反应釜中，将其置于120-160℃鼓风干燥箱中反应4-6h，再冷却至室温，就得到Cu纳米线-石墨烯复合水凝胶。

(2)将制备得到的Cu纳米线-石墨烯复合水凝胶置于0.5wt％水合肼溶液中透析16h，再取出倒入150mL去离子水中分散均匀，得到悬浮液，再用砂芯过滤装置抽滤，便得到Cu纳米线-石墨烯薄膜。

进一步地，所述数据库通过以下方法建立：将柔性电子皮肤黏贴于用户手背上，采集用户比划各种手势时手背运动产生的应变，并以电信号的形式存储于字符识别单元；多媒体电脑每一种演示操作对应一种手势，即具有一个对应的特征波形。

进一步地，所述多媒体电脑功能包括：开始演示、下一页、上一页、结束演示等。

一种智能多媒体电脑手势控制方法，包括以下步骤：

(1)将柔性电子皮肤黏贴于手背四周，采集用户比划各种手势时手背运动产生的应变，并以电信号的形式发送给字符识别单元，每个电器名称或每个功能对应一种手势产生和一个信号波形；

(2)字符识别单元利用数据库，通过人工神经网络识别算法，对电信号中的各个波形进行识别，识别出对应多媒体电脑的所需功能；

(3)单片机将字符识别单元识别的字符编译成对应的二进制码，并控制信号发射模块发出相应的控制信号，通过信号接收模块接收相应的信号并对多媒体电脑进行控制。

进一步地，单片机可以采用型号为STC89C51的单片机。

进一步地，信号发射模块与信号接收模块使用短距离无线通讯协议，所述短距离无线通讯协议为红外通讯协议、蓝牙通讯协议、Wi-Fi通讯协议、RF通讯协议、ZigBee通讯协议、NFC近场通讯协议、UWB通讯协议。

本发明系统的优点在于：将多媒体电脑与柔性电子皮肤相结合通过手势来控制多媒体演示功能设置，将最前沿的科技应用到日常的工作与教学活动中，使生活更加的便捷和舒适。摒弃了传统无线鼠标成本高，体积大等缺点，而且这种基于测定手势运动的电信号进行识别的智能装置携带方便，操作简单，成本低，体积小，实时性好，而且利于产业化，具有很好的应用前景。

附图说明：

图1是将柔性皮肤传感器贴在手背四周测比划手势时手背振动的效果图；