[实用新型]一种可穿戴式口型捕捉设备

说明书

本实用新型提供了一种可穿戴式口型捕捉设备。包括控制器、传感器和固定带；传感器能获得自身姿态的三个欧拉角；传感器连接并传输信息至控制器，包括第一传感器和第二传感器；控制器固定在固定带上；传感器的位置是可调节的，第一传感器贴近用户下巴，第二传感器贴近用户后脑。由于本实用新型采用传感器数量较少，导致系统需要处理的数据量较少，算法较为简单。并且由于使用的传感器以及相应算法的设计，也使传感器受到的噪声影响最小化。本实用新型结构简单，体型偏小，成本较低，且容易携带和穿戴。本实用新型用途广泛，可同时用于人体动画模型、仿生机器人和医疗等领域。

技术领域

本实用新型涉及运动重定向技术领域，特别涉及一种可穿戴式口型捕捉设备。

背景技术

运动重定向技术是利用已经存在的运动，通过适当的调整处理，把运动映射到目标模型上，使目标模型具有相似的运动，而计算机三维动画制作过程复杂而浪费时间，在动画制作中使用运动重定向技术可节约大量时间。随着计算机、传感器等相关技术上的飞速发展,运动重定向技术日趋完善,进入到了实用化阶段，其应用范围也越来越广，例如、体育训练、康复医疗、虚拟现实等领域。

而当今运动重定向技术的一个重要实用化应用途径就是仿人机器人领域。仿人机器人具有与人体结构和运动规律相似这一优势。因此我们就能利用运动重定向技术来获取人体动作数据从而转换为机器人关节角数据，以此来驱动机器人，对机器人的运动规划、远程操作、人机工程学等方面的研究有着较大的帮助。其容易实现、还原度高、精度高等优点对于仿人机器人在复杂动作设计方面，体现出了较高的应用价值。

然而就最近的情况来看，广泛地应用运动重定向技术却面临了不少的问题。例如中国专利CN201710709114.7公开了一种嘴唇动作捕捉方法，其利用光学式技术，通过分析预先载入的平均模型和获得的实时图像以获得嘴唇动作，精确度较好，但所需的生产成本高和应用场景受限，因而可移植性差，故大规模生产和推广的意义不大。

中国专利申请号201811334444.3公开了一种人体运动捕获装置和方法，其主要方法是利用人体运动捕获装置的初始数据和位移数据进行数据差值计算出姿态和位置信息，其数据吞吐量大、无法实现实时捕捉、测量噪声大和系统偏置，因而精确度低和时效性差，故大规模生产和推广的意义不大。

美国专利System and Method for Motion Capture in Natural Environments，IPC8类：AGO1C2300FI，其主要方法利用声学式方法使用较多的传感器，硬件和软件要求较高和测量噪声大，因而可移植性较差，故大规模生产和推广的意义不大。

由此可知，若要实现运动重定向功能，就需要大规模地为动作捕捉主体安装运动识别设备，如此大量地安装动作捕获设备的成本就会非常高昂。如果还想要提高动作捕获的全面性和准确性，就会进一步的增加设备成本，使运动重定向技术的广泛应用受到阻碍。另外，现在已经研发并且大量投入使用的动作识别设备多数体型偏大，难以携带且会影响运动捕获主体的部分运动，因此不适用于个人的使用，这个问题也限制了如今运动重定向技术的发展。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种可穿戴式口型捕捉设备，在较大程度上兼顾了精确性、时效性和可移植性，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种可穿戴式口型捕捉设备，包括：控制器、传感器和固定带，其特征在于：所述传感器能获得自身姿态的三个欧拉角；

所述传感器的数量不少于两个，包括第一传感器和第二传感器；

所述第一传感器和所述第二传感器分别连接所述控制器；所述第一传感器采集并传输第一姿态信息给所述控制器；所述第二传感器采集并传输第二姿态信息给所述控制器；

所述控制器固定在所述固定带上；

所述第一传感器和所述第二传感器的位置是可调节的，所述第一传感器贴近用户下巴，所述第二传感器贴近用户后脑。