[发明专利]一种基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统

权利要求书

1.一种基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，包括数据采集控制装置、PC机及若干个有机柔性纤维应变传感器；其中：

所述有机柔性纤维应变传感器为核壳结构纤维，内层为敏感材料层，外层为绝缘保护层，通过编织方式嵌入可穿戴仿行编织物中；有机柔性纤维应变传感器通过引线与数据采集控制装置的输入端相连，数据采集控制装置固定在可穿戴仿行编织物上；PC机通过无线网络与有机柔性纤维应变传感器及数据数据采集控制装置连接，并能够根据数据采集控制装置处理所得的动作姿态数据进行姿态计算并实时重建人体动作姿态模型。

2.根据权利要求1所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，有机柔性纤维应变传感器的内层敏感材料为碳材料与聚二甲基硅氧烷聚合物的复合可拉伸材料。

3.根据权利要求2所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，碳材料为石墨烯、碳纳米管和还原氧化石墨烯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，有机柔性纤维应变传感器的外层绝缘保护层为高弹性的聚二甲基硅氧烷聚合物。

5.根据权利要求1所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，有机柔性纤维应变传感器的核壳结构纤维的直径为0.8～2mm；内层敏感层的直径为0.5～1.5mm。

6.根据权利要求1所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，每个有机柔性纤维应变传感器通过数据总线连接至数据采集控制装置，并通过ZigBee无线传输至PC机进行数据处理和图像重建。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，每个有机柔性纤维应变传感器为一个独立节点，用于获得所处部位的姿态数据。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，数据采集控制装置采用STM32微处理器为核心，包含JN5139无线透传模块、SP3485收发器芯片和电源模块，满足数据实时采集和传送要求。

9.根据权利要求1～6中任意一项所述的基于有机柔性纤维应变传感器的动作捕捉系统，其特征在于，PC机通过三维建模软件设计三维人体模型，然后导入人体姿态重构软件，通过读取人体动作姿态数据，进行解析、转换、缩放，得到对应的旋转角度值，最后驱动三维虚拟模型相应部分绕相应轴进行旋转，实现人体姿态的捕捉。