一種基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈及方法，包括用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備和控制照明的設(shè)備，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備用于穿戴在使用者的左手或者右手的手腕上，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備包括肌電傳感器EMG_Sensor、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊、第一主控芯片；所述的控制照明的設(shè)備包括八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊、第二無(wú)線傳輸模塊、第二主控芯片；并通過(guò)方法降低了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱、照明效果差的缺陷。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于LED臺(tái)燈
，具體涉及一種基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈及方法。
技術(shù)介紹
LED臺(tái)燈就是以LED (Light Emitting D1de)即發(fā)光二極管為光源的臺(tái)燈，LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED臺(tái)燈的照明又稱(chēng)固態(tài)照明，作為繼白熾燈、熒光燈后的第三代照明技術(shù)，具有節(jié)能、環(huán)保、安全可靠的特點(diǎn)，固態(tài)光源是被業(yè)界看好的未來(lái)十年替換傳統(tǒng)照明器具極具潛力的新型光源，代表照明技術(shù)的未來(lái)。發(fā)展新固態(tài)照明，不僅是照明領(lǐng)域的革命，而且符合當(dāng)前政府提出的“建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)”的要求。而現(xiàn)有的LED操控方式往往還是接觸式的如按鍵開(kāi)關(guān)的模式，這樣的操縱模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱，由此帶來(lái)使用不方便的問(wèn)題，另外目前使用的LED臺(tái)燈作為照明裝置在結(jié)構(gòu)上存在著分布不均勻從而導(dǎo)致了照明效果差的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的提供一種基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈及方法，包括用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備和控制照明的設(shè)備，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備用于穿戴在使用者的左手或者右手的手腕上，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備包括肌電傳感器EMG_SenSOr、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊、第一主控芯片；所述的控制照明的設(shè)備包括八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊、第二無(wú)線傳輸模塊、第二主控芯片；所述的肌電傳感器EMG_Sensor、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊同第一主控芯片相連接；所述的肌電傳感器EMG_SenSOr的電極同手腕的皮膚相接觸；所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊和第二無(wú)線傳輸模塊同第二主控芯片相連接，所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊同立方體LED臺(tái)燈的LED燈組相連接。并通過(guò)方法降低了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱、照明效果差的缺陷。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈及方法的解決方案，具體如下:一種基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈，包括用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備和控制照明的設(shè)備，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備用于穿戴在使用者的左手或者右手的手腕上，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備包括肌電傳感器EMG_SenSOr、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊、第一主控芯片；所述的控制照明的設(shè)備包括八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊、第二無(wú)線傳輸模塊、第二主控芯片；所述的肌電傳感器EMG_Sensor、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊同第一主控芯片相連接；所述的肌電傳感器EMG_Sensor的電極同手腕的皮膚相接觸；所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊和第二無(wú)線傳輸模塊同第二主控芯片相連接，所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊同立方體LED臺(tái)燈的LED燈組相連接，所述的LED燈組為8*8*8三維LED點(diǎn)陣，所述的8*8*8三維LED點(diǎn)陣是由512個(gè)LED組成的實(shí)心立方體。所述的肌電傳感器EMG_SenSOr為兩路肌電傳感器，所述的肌電傳感器EMG_Sensor內(nèi)部集成有依次連接的兩級(jí)差分放大電路、精密整流電路、二階濾波電路和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)兩級(jí)差分放大電路，將肌肉電路信號(hào)進(jìn)行差分放大，形成放大后的肌肉電流信號(hào)，然后通過(guò)精密整流電路進(jìn)行精密整流，接著通過(guò)二階濾波電路進(jìn)行濾波處理后放大輸出電壓信號(hào)，再由單個(gè)信號(hào)通道獨(dú)用的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)是一個(gè)連續(xù)的電壓值，連續(xù)變化的信號(hào)成波動(dòng)變化，接著就能夠通過(guò)定義這個(gè)信號(hào)的特征值為某一對(duì)應(yīng)的手勢(shì)。所述的運(yùn)動(dòng)傳感器包括航姿參考系統(tǒng)AHRS和慣性測(cè)量單元MU，其內(nèi)部集合了三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，包含了嵌入式的姿態(tài)數(shù)據(jù)解算單元，通過(guò)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的軸向角速度和橫向縱向的加速度，用卡爾曼濾波算法進(jìn)行角速度和加速度的數(shù)據(jù)融合，來(lái)判定手臂在空間的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，即手臂的前、后、左、右、上和下的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。所述的嵌入式的姿態(tài)數(shù)據(jù)解算單元是根據(jù)四元數(shù)姿態(tài)解算算法來(lái)執(zhí)行的。所述的第一無(wú)線傳輸模塊為Bluetooth無(wú)線傳輸模塊的數(shù)據(jù)發(fā)射端，所述的第二無(wú)線傳輸模塊為Bluetooth無(wú)線傳輸模塊的數(shù)據(jù)接收端，所述的第一無(wú)線傳輸模塊和第二無(wú)線傳輸模塊能夠在十米的距離內(nèi)彼此通信，以此來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸。所述的第一主控芯片為數(shù)字信號(hào)處理器、中央處理器CPU或者專(zhuān)用集成芯片，用來(lái)解析提取特征參數(shù)，提取出的特征參數(shù)信息通過(guò)線性判斷分析，結(jié)合手勢(shì)庫(kù)模糊查尋算法，進(jìn)行手勢(shì)甄別，并最終得到最高概率的手勢(shì)結(jié)果以實(shí)現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別，所述的手勢(shì)庫(kù)模糊查尋算法為基于動(dòng)態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的手勢(shì)識(shí)別算法；所述的第一主控芯片為Kinetis K60主控芯片；所述的第二主控芯片為AT89C51主控芯片。I所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊為ULN2803八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊。所述的基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈的方法為，具體如下:當(dāng)有手勢(shì)動(dòng)作時(shí)，通過(guò)緊貼皮膚表面的肌電傳感器EMG_SenSOr的電極，可以采集手指動(dòng)作時(shí)引起的肌肉的電流信號(hào)EMG，結(jié)合所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備上的運(yùn)動(dòng)傳感器用來(lái)判斷手臂在空間的運(yùn)動(dòng)方向；經(jīng)過(guò)第一主控芯片處理后映射成指令通過(guò)第一無(wú)線傳輸模塊傳輸?shù)娇刂普彰鞯脑O(shè)備的第二無(wú)線傳輸模塊上，第二主控芯片操縱八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)讓立方體LED臺(tái)燈的LED燈組執(zhí)行相應(yīng)的開(kāi)啟關(guān)閉、模式選擇、效果切換、明暗變化這樣的功能。本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:更人性化和方便快捷，只需動(dòng)動(dòng)手臂就能完成各種控制的需求，真正實(shí)現(xiàn)非接觸式的遠(yuǎn)隔操控，并且這個(gè)基于運(yùn)動(dòng)傳感器和肌肉電流信號(hào)的手勢(shì)操控方法可以移植到其他的家電控制上。通過(guò)手臂運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的加速度和角度數(shù)據(jù)的分析判別，還可以分別實(shí)現(xiàn)不同手臂運(yùn)動(dòng)姿態(tài)對(duì)應(yīng)飛行器不同飛行姿態(tài)的目的，具體可實(shí)現(xiàn)前后左后上下的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)飛行器搭載拍照設(shè)備根據(jù)使用者的需求進(jìn)行不同位置的移動(dòng)和定位功能。【附圖說(shuō)明】圖1為本專(zhuān)利技術(shù)的用于手勢(shì)檢測(cè)的設(shè)備佩戴在前臂處的位置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專(zhuān)利技術(shù)的手勢(shì)識(shí)別基本的算法流程圖。圖3為本專(zhuān)利技術(shù)的打響指這個(gè)動(dòng)作的示意圖。圖4為本專(zhuān)利技術(shù)的檢測(cè)到手臂左右運(yùn)動(dòng)時(shí)的示意圖。圖5為本專(zhuān)利技術(shù)的手臂上下運(yùn)動(dòng)的示意圖。圖6為本專(zhuān)利技術(shù)的握拳動(dòng)作的示意圖。圖7位手臂左右自旋的示意圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
作進(jìn)一步說(shuō)明:參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7所示，基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈，包括用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備和控制照明的設(shè)備，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備用于穿戴在使用者的左手或者右手的手腕上，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備包括肌電傳感器EMG_SenSOr、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊、第一主控芯片；所述的控制照明的設(shè)備包括八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊、第二無(wú)線傳輸模塊、第二主控芯片；所述的肌電傳感器EMG_Sensor、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊同第一主控芯片相連接；所述的肌電傳感器EMG_Sensor的電極同手腕的皮膚相接觸；所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊和第二無(wú)線傳輸模塊同第二主控芯片相連接，所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊同立方體LED臺(tái)燈的LED燈組相連接，所述的LED燈組為8*8*8三維LED點(diǎn)陣，所述的8*8*8三維LED點(diǎn)陣是由512個(gè)LED組成的實(shí)心立方體。所述的肌電傳感器EMG_SenSOr為兩路肌電傳感器，所述的肌電傳感器EMG_Sensor內(nèi)部集成有依次連接的兩級(jí)差分放大電路、精密整流電路、二階濾本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于運(yùn)動(dòng)和肌電流信號(hào)控制的立方體LED臺(tái)燈，其特征在于包括用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備和控制照明的設(shè)備，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備用于穿戴在使用者的左手或者右手的手腕上，所述的用于檢測(cè)手勢(shì)的設(shè)備包括肌電傳感器EMG_Sensor、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊、第一主控芯片；所述的控制照明的設(shè)備包括八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊、第二無(wú)線傳輸模塊、第二主控芯片；所述的肌電傳感器EMG_Sensor、運(yùn)動(dòng)傳感器、第一無(wú)線傳輸模塊同第一主控芯片相連接；所述的肌電傳感器EMG_Sensor的電極同手腕的皮膚相接觸；所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊和第二無(wú)線傳輸模塊同第二主控芯片相連接，所述的八達(dá)林頓晶體管驅(qū)動(dòng)模塊同立方體LED臺(tái)燈的LED燈組相連接，所述的LED燈組為8*8*8三維LED點(diǎn)陣，所述的8*8*8三維LED點(diǎn)陣是由512個(gè)LED組成的實(shí)心立方體。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉鴻飛，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：劉鴻飛，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32
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