[发明专利]一种操作动作手势诱发检测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及心理学中操作动作诱发技术领域，具体涉及一种操作动作手势诱发检测系统及其方法。

背景技术

日常生活中，人们需要操作大量的物体，产生不同的操作手势动作，其中的操作动作是指人在抓握或使用物体时产生的动作，是人与物体交互的主要途径。操作动作的研究对于探究操作动作信息在物体表征中的作用，以及人与外界进行交互的机制具有重要意义。在心理学关于操作动作的研究中，需要有效地诱发标准化的操作动作，才能研究操作动作表征和执行的认知神经机制。前人的研究已经根据现实生活中的具体物体，抽取出关键的物体特征，制作相应的操作动作手势诱发模型，来引导被试产生使用特定物体时的动作(Bub,Masson&Cree,2008；Bub&Masson,2010,2012)，包括抓握、捏取等手势动作。但是这些研究中更加关注所诱发的手势的形态，通过模具诱发的手势的视觉形态来启动相应的操作动作系统，而没有关注模具是否有效地诱发了操作动作以及被试在操作物体时的体验。因此，为了有效地诱发被试的操作动作和操作体验，有必要设计更有针对性的手势诱发模具，并且建立标准化的多维度手势库来检验被试是否确实产生了相应的操作动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时具有诱发操作动作和增强被试体验感的操作动作手势诱发检测系统及其方法，用于检验诱发的操作手势是否符合标准，从而研究产生相关操作动作的认知机制。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种操作动作手势诱发检测系统，包括诱发手势模具、手势检测装置及内嵌于一计算机中的手势库模块和手势分析模块，所述检测装置包括用于测量被试操作模具时的手势运动轨迹检测仪、手部肌电反应检测仪和手部作用力传感器，所述手势分析模块接收所述检测装置所采集到的被试手势运动轨迹、手部肌电反应和手部作用力的信号，并对所采集信号进行数据分析，获得手势操作动作资料，所述手势库模块与所述手势分析模块连接，用于存储所述诱发手势模具所诱发的操作动作手势资料。

所述系统还包括一内嵌于计算机中的手势识别模块，其分别与所述手势分析模块、手势库模块连接，所述手势识别模块将所采集的被试手势诱发资料与所述手势库模块中存储的标准操作动作手势资料进行比对，识别被试的手部动作及动作意图。

所述手势运动轨迹检测仪为穿戴于被试手部的数据手套。

所述的手部肌电反应检测仪为多导生理仪，用于记录被试手部的肌电反应。

所述的诱发手势模具包括抓握手势模具、夹持手势模具、旋转操作手势模具、手持式滑动手势模具、按键手势模具、抓握扳机手势模具、扳动手势模具和触屏滑动手势模具中的一种或几种的组合。

所述手部作用力传感器包括压力传感器和拉力传感器，压力传感器设置于所述诱发手势模具上的手部按压位置，拉力传感器设置于所述诱发手势模具的回弹装置上。

各种所述诱发手势模具的手部接触部位设有防滑层。

所述防滑层为软橡胶层，其上成型有多个防滑凸起。

另一方面，本发明还提供了一种操作动作手势诱发检测方法，所述方法包括如下：

步骤一、建立多种诱发手势模具；

步骤二、逐一采用各种诱发手势模具诱发多维度手势操作动作，并通过检测装置采集被试在操作诱发手势模具时所产生的手势运动轨迹、手部肌电反应和手部作用力信号；

步骤三、将检测装置所采集到的信号传输到计算中的手势分析模块中，手势分析模块对所采集信号进行数据分析，获得操作动作手势资料；

步骤四、将所获得的与各种诱发手势模具相对应的操作动作手势资料存储到计算机中的手势库模块中，形成操作动作手势的多维度手势库。

所述方法还包括对被试进行手势操作动作的识别步骤，其具体方法是：在计算机中建立手势识别模块，通过手势识别模块接收手势分析模块所采集的手势信号的分析数据，将分析数据与所建立的多维度手势库中的标准手势操作动作资料进行比对，识别被试的手部动作及动作意图。

本发明技术方案，具有如下优点：