[发明专利]基于柔性传感器的手势识别系统、方法及手套

说明书

本发明实施例公开了一种基于柔性传感器的手势识别系统、方法及手套。该基于柔性传感器的手势识别系统包括：具有五个指部的手套本体，设置于各个指部关节处且用于感知每个指部的动作信息的多个柔性传感器，与所述多个柔性传感器连接的数据采集卡，与所述数据采集卡连接且用于通过电信号来识别手势的信号处理模块。本发明实施例提供的手势识别系统、方法及手套成本较低且操作和识别简单易行。

技术领域

本发明涉及人机交互的技术领域，特别是涉及一种基于柔性传感器的手势识别系统、方法及手套。

背景技术

手势是一种自然、直观的人际交流方式。手势可以模拟语言和行为，表达一定的意义和文字。随着智能移动设备和可穿戴设备的兴起，手势、眼动、人脸识别等新兴技术得到了广泛地应用。手势识别在手语识别、人机交互、机器人控制、智能监控、视觉环境操作等众多领域上均扮演着重要角色。它为听力受损者开发助听器、使非常年幼的儿童能够与计算机进行互动、观察患者的情绪状态或压力水平，它还能在虚拟环境中导航或操作、视频会议通信、远程教学，因此对手势识别的研究自然顺应了发展需要，具有十分巨大的研究意义。

目前，国内外对手势识别进行了广泛研究，包括手势识别的结构设计、制备及后续算法等方面。这些国内外的研究多是采用视觉方式来进行手势识别。基于视觉的手势识别，需要高精度的摄像头，成本要求高，且条件苛刻，要求手势识别过程中不能出现遮挡情况，因此在人机交互领域的应用仍受到一定的限制。

因此，针对现有技术中基于视觉的手势识别存在成本高、应用条件苛刻的技术问题，有必要提供一种基于非视觉的手势识别技术，以降低手势识别技术应用的成本及扩宽手势识别应用的条件，从而形成一种简单的人机交互平台。

发明内容

针对现有技术中基于视觉的手势识别存在成本高、应用条件苛刻的技术问题，本发明实施例提供一种基于非视觉的手势识别技术，即一种基于柔性传感器的手势识别系统、方法及手套。本发明实施例提供的基于柔性传感器的手势识别系统及方法无需高精度的摄像头，成本较低且操作和识别简单易行。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：一种基于柔性传感器的手势识别系统包括：手套本体，包括用于分别穿戴的五个指部；多个柔性传感器，所述多个柔性传感器分别置于所述五个指部的关节处，用于感知每个指部的动作信息；数据采集卡，与所述多个柔性传感器连接，用于采集所述多个柔性传感器所感知的每个指部的动作信息，并将每个指部的动作信息转换成相应的电信号；信号处理模块，与所述数据采集卡连接，用于接收所述数据采集卡所采集的电信号，并按照预设算法处理所述电信号而识别当前手势。

作为本发明的进一步改进，所述柔性传感器为柔性形变传感器。

作为本发明的进一步改进，所述柔性形变传感器包括基底、形变层、电极。

作为本发明的进一步改进，所述柔性形变传感器为以Eco-flex作为基底，1-乙烯基-3-乙基咪唑二腈胺盐和0.5％-2％的过硫酸铵的离子凝胶为形变层，导电银浆为电极的柔性传感器；或者所述柔性形变传感器为以聚苯胺和聚氨酯复合材料为柔性基底材料，微米银片为导电填料，通过简单的混合固化工艺制备的混合层为形变层，银纳米线为电极的柔性应力应变传感器；或者所述柔性形变传感器为以氧化石墨烯抽滤形成的毛毡为基底，涂抹导电银浆并高温炉化的石墨烯为形变层，导电铜箔为电极的柔性形变传感器；或者所述柔性基底为硅胶为基底，以硅胶掺杂金属铜纳米线为形变层，以沉积氧化铟锡的聚对苯二甲酸乙二醇酯为电极的柔性形变传感器。

作为本发明的进一步改进，所述手套本体的材料为柔性绝缘材料。

作为本发明的进一步改进，所述信号处理模块包括：五个模拟电信号通道，用于接收所述数据采集卡所采集的五个指部的电信号；信号转数字单元，用于分析所述五个指部的电信号，并根据预设算法将分析结果转换成数字信息矩阵；识别单元，用于将所述信号转数字单元输出的数字信息矩阵于预设手势矩阵进行比对并识别出对应手势。