智能手套制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種智能手套，包括基材，傳感器組件、電源與數(shù)據(jù)處理裝置，至少一組手指傳感器組件設(shè)置在基材上，通過連接電路與數(shù)據(jù)處理裝置連通，電源負(fù)責(zé)供電，數(shù)據(jù)處理裝置負(fù)責(zé)處理傳感器組件信號，所述傳感器組件包括指尖壓力傳感器、手指運動姿態(tài)傳感器、手指彎曲度檢測傳感器與指間狀態(tài)檢測傳感器；可以檢測出指尖觸碰物體時受到的壓力數(shù)值、各手指的運動方向和運動速度數(shù)值、各手指彎曲的程度以及手指與手指之間分開或者并攏的狀態(tài)，通過對傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析處理，本發(fā)明專利技術(shù)的智能手套不僅能識別靜態(tài)手勢，更可以識別動態(tài)手勢，從而真正實現(xiàn)了“身教”的教學(xué)方式，高效地提高了教學(xué)質(zhì)量。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種智能手套。
技術(shù)介紹
到目前為止，人類傳播知識的途徑主要還是通過文字、圖形和語言描述的方式來進(jìn)行，即所謂“言傳身教”中“言傳”的這一種方式。而另一種“身教”的方式卻沒有得到大力的推廣，究其緣由主要是教學(xué)資源的嚴(yán)重不足。例如一個鋼琴培訓(xùn)老師只能在同一時間段內(nèi)集中培訓(xùn)為數(shù)不多的學(xué)員，如果采用大范圍的集體教學(xué)模式，就會由于不能對每個學(xué)員都實現(xiàn)一對一的講解指導(dǎo)而導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量的下降。試想如果采用一種裝置，可以實時的采集人類的肢體語言，并將其轉(zhuǎn)換成一種數(shù)據(jù)格式，然后把培訓(xùn)老師的數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，那么其他學(xué)員的肢體語言數(shù)據(jù)只要與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，就能通過數(shù)據(jù)的差異來表示出動作的差異，最后通過消除差異來對自身進(jìn)行一種學(xué)習(xí)鍛煉，這樣的一種教學(xué)模式就能大范圍的推廣“身教”學(xué)習(xí)方式。人類的肢體語言主要集中在手勢方面，因為人類在進(jìn)化過程中解放并靈活的運用了雙手，才將人類與其他動物得以嚴(yán)格的區(qū)分并逐漸成為了高等智商的物種。在日常生活中，人類的手勢涵蓋了音樂、體育、娛樂等多方面的教學(xué)領(lǐng)域，如果可以通過特定設(shè)備將指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)手勢姿態(tài)進(jìn)行實時采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將一系列的動作轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)格式來存放，并建立起統(tǒng)一的手勢教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而通過特定設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，則可以大大推廣“身教”學(xué)習(xí)方式，節(jié)約教學(xué)資源，對人類的知識傳播和技能傳承有著劃時代的意義。現(xiàn)有技術(shù)中也有對于智能手套的研究，中國專利“2014100611664手勢交流手套”公開了一種包括手套本體、薄膜彎曲度傳感器、三軸陀螺儀、三維加速度傳感器、電源模塊、發(fā)聲裝置以及控制模塊的手勢交流手套，可以根據(jù)患者的手勢將患者的需求以聲音、圖像以及控制信號的方式表達(dá)出來，醫(yī)護(hù)人員以及家屬得以及時了解并且滿足患者的需求。中國專利“2010101318954—游戲手套”公開了一種包括手套本體以及微機電壓力感測模組的游戲手套。該手套本體包括手腕部、掌心部以及手指部。該微機電壓力感測模組包括手指壓力感應(yīng)囊、第一微機電壓力傳感器、處理單元以及為該處理單元供電的供電單元。該手指壓力感應(yīng)囊設(shè)置在該手指部，該手指壓力感應(yīng)囊在該手指部彎曲時承受相應(yīng)的壓力。該第一微機電壓力傳感器與該手指壓力感應(yīng)囊相連以感測該手指壓力感應(yīng)囊承受的壓力并將該壓力轉(zhuǎn)換成壓力感測信號。該處理單元與該第一微機電壓力傳感器相連以獲取該壓力感測信號。這些設(shè)備雖然在手套上設(shè)置了一些傳感器，可以識別基本手勢，但是不能識別多種靜態(tài)手勢，尤其是位置比較精確的手勢;更難以對動態(tài)手勢進(jìn)行記錄。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本申請人針對上述現(xiàn)有智能手套無法識別精確手勢等缺點，提供一種結(jié)構(gòu)合理的智能手套，從而可以識別多種靜態(tài)域動態(tài)的手勢。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下: 一種智能手套，包括基材，傳感器組件、電源與數(shù)據(jù)處理裝置，至少一組手指傳感器組件設(shè)置在基材上，通過連接電路與數(shù)據(jù)處理裝置連通，電源負(fù)責(zé)供電，數(shù)據(jù)處理裝置負(fù)責(zé)處理傳感器組件信號，所述傳感器組件包括指尖壓力傳感器、手指運動姿態(tài)傳感器、手指彎曲度檢測傳感器與指間狀態(tài)檢測傳感器。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn): 所述手指傳感器組件設(shè)置有五組，分別分布在每個手指上或相鄰手指之間。所述指尖壓力傳感器設(shè)置在手指指尖內(nèi)側(cè)，以實時檢測出指尖觸碰物體時受到的壓力數(shù)值。所述手指運動姿態(tài)傳感器設(shè)置在手指指尖，以實時檢測出手指的運動方向和運動速度數(shù)值，優(yōu)選為六軸陀螺儀傳感器。所述手指彎曲度檢測傳感器設(shè)置在手指指背位置，在食指、中指、無名指、小指處覆蓋遠(yuǎn)節(jié)指骨、中節(jié)指骨、近節(jié)指骨與掌骨之間的三個關(guān)節(jié)上方，在大拇指處覆蓋遠(yuǎn)節(jié)指骨、近節(jié)指骨與掌骨之間的兩處關(guān)節(jié)，以實時檢測出手指彎曲的程度。所述指間狀態(tài)檢測傳感器設(shè)置在相鄰的兩指之間，采用磁性傳感元件。還設(shè)置有反饋部件，包括一個或多個指示燈或馬達(dá)振子。還包括通信裝置，所述通信裝置采用無線或有線通信，可以為獨立部件，也可以為數(shù)據(jù)處理裝置內(nèi)的集成功能。為一體式結(jié)構(gòu)，傳感器組件、電源與數(shù)據(jù)處理裝置均設(shè)置在手套基材上。為分體式結(jié)構(gòu)，傳感器組件設(shè)置在手套基材上，電源等其他硬件設(shè)置在腕帶上，手套基材與腕帶之間通過端口電氣連接。本專利技術(shù)的有益效果如下: 本專利技術(shù)的智能手套通過設(shè)置多種傳感器，可以檢測出指尖觸碰物體時受到的壓力數(shù)值、各手指的運動方向和運動速度數(shù)值、各手指彎曲的程度以及手指與手指之間分開或者并攏的狀態(tài)，通過對傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析處理，可以對多種手勢進(jìn)行準(zhǔn)確識別。本專利技術(shù)的智能手套不僅能識別靜態(tài)手勢，更可以識別動態(tài)手勢。先采集教師的示范彈奏數(shù)據(jù)，對培訓(xùn)根據(jù)時間記錄對應(yīng)的傳感器狀態(tài)數(shù)值，即可以生成手勢教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。當(dāng)學(xué)生穿戴好智能手套后進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)生的手勢與運動被各個傳感器進(jìn)行采集，并與教師的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)超過規(guī)定閾值，反饋組件可以給學(xué)生進(jìn)行提醒，例如通過每個手指位置的LED指示燈點亮或者振動反饋，使學(xué)生可以及時得到哪根手指的手勢錯誤的提醒;從而真正實現(xiàn)了 “身教”的教學(xué)方式，高效地提高了教學(xué)質(zhì)量?！靖綀D說明】圖1為本專利技術(shù)的傳感器組件在單指上的排布示意圖。圖2為本專利技術(shù)的一體式的智能手套。圖3為本專利技術(shù)的分體式的智能手套。圖4為對通用的OK手勢的識別示意圖。圖中:1、基材;2、壓力傳感器;3、運動姿態(tài)傳感器;4、彎曲度檢測傳感器;5、指間狀態(tài)檢測傳感器;6、連接電路;7、指示燈;8、馬達(dá)振子;9、數(shù)據(jù)處理裝置；10、通信裝置；11、電源;12、腕帶；13、端口。【具體實施方式】下面結(jié)合附圖，說明本專利技術(shù)的【具體實施方式】。如圖1、圖2所示，本專利技術(shù)所述的智能手套包括指套或手套基材1，傳感器組件、電源11、數(shù)據(jù)處理裝置9和通信裝置10，至少一組手指傳感器組件設(shè)置在指套基材I上，通過連接電路6與數(shù)據(jù)處理裝置9連通，電源11包括了電池、電池充放電和電源管理及保護(hù)電路，電池可以采用鋰電池，負(fù)責(zé)給整個裝置提供穩(wěn)定可靠的工作電源。數(shù)據(jù)處理裝置9包括傳感器信號調(diào)理電路和處理器電路，負(fù)責(zé)實時將傳感器裝置中各類傳感器信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，然后通過通信裝置10將數(shù)據(jù)實時發(fā)送給外部設(shè)備中定制的應(yīng)用軟件，應(yīng)用軟件根據(jù)需要進(jìn)一步對采集到的數(shù)據(jù)作相關(guān)處理和應(yīng)用。數(shù)據(jù)處理裝置9也會通過反饋部件，如一個或多個指示燈7或馬達(dá)振子8來反饋外部應(yīng)用軟件傳回的信息。通信裝置10采用無線或有線通信，通信裝置10并不一定為物理上獨立的部件，數(shù)據(jù)處理裝置9內(nèi)集成通信功能也可理解為通信裝置10。如圖1所示，手指傳感器組件包括了指尖壓力傳感器2、手指運動姿態(tài)傳感器3、手指彎曲度檢測傳感器4和指間狀態(tài)檢測當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種智能手套，其特征在于：包括基材（1），傳感器組件、電源（11）與數(shù)據(jù)處理裝置（9），至少一組手指傳感器組件設(shè)置在基材（1）上，通過連接電路（6）與數(shù)據(jù)處理裝置（9）連通，電源（11）負(fù)責(zé)供電，數(shù)據(jù)處理裝置（9）負(fù)責(zé)處理傳感器組件信號，所述傳感器組件包括指尖壓力傳感器（2）、手指運動姿態(tài)傳感器（3）、手指彎曲度檢測傳感器（4）與指間狀態(tài)檢測傳感器（5）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：欽賽勇，
申請(專利權(quán))人：欽賽勇，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32