[发明专利]混合现实操作手套

说明书

本发明提供一种混合现实操作手套，包括手套本体和设置在手套本体上的多个传感器、多个脉冲电极和主控模块，手套本体采用柔性材质制成，传感器用于采集手套本体的位置信号及操作者的操作状态信号，且传感器包括两导电织物层和绝缘介质层，绝缘介质层设置在两导电织物层之间，脉冲电极用于在操作者的手接触到目标时发生响应动作，以使操作者的手产生与响应动作对应的触感，主控模块包括有与多个传感器及多个脉冲电极分别电性连接的控制单元。本发明是一副真实的手套，不仅可以采集现实世界的信息输出给虚拟世界，而且能够在操作者的手接触到目标时发生响应动作，以使操作者的手产生与响应动作对应的触感，具备了VR，AR和MR的跨界能力。

技术领域

本发明涉及混合现实技术领域，具体地，涉及一种混合现实操作手套。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)，增强现实(Augmented，简称AR)和混合现实(Mixed Reality，简称MR)都需要一个操作工具，用于操作虚拟目标或者作为信息输入的媒介，目前熟知的一些方案有：

A、手势识别：使用双摄像头进行手势的人工智能(Artificial Intelligence，简称AI)计算，这是真正的无实物操作方案，无实物操作是未来方向，但摄像头方案目前技术尚不成熟，只能识别确定的几个动作，而且要求手部动作完整，位置区域固定，三维空间的深度判定误判率极高，实际应用中体验效果极差。

B、按键手柄：以Oculos Quest的VR手柄为例，是使用了红外LED进行定位和姿态识别，按键作为手部动作模拟的方案，这个方案只能应用于VR场景，无法应用于AR和MR，因为真实世界和虚拟世界的目视差别实在太大。

C、机械式虚拟手套：刚性传感器或者电机技术可以应用于虚拟手套，但笨重，耗电，体验不好，同样存在真实和虚拟的较大认知偏差。

D、气囊触感虚拟手套：增强现实AR中最关键的反馈就是虚拟对真实的感知反馈，气囊手套通过对固定在指肚的微气囊充气的方式，让手指察觉到压力从而实现触觉的感知。这个方案的问题在充气放气的设备及其连接上，手套需要连接气管，需要背负充气泵，比较笨重且功能单一。

综上可以看出，现有的虚拟手套总体效果不好，或者技术不太成熟，或者只能应用在唯一场景，功能单一，最为重要的是它们虽然名字叫手套，实际上从外观和佩戴体验上和手套差别太大。

发明内容

有鉴于此，根据本发明，提供一种混合现实操作手套，技术方案如下。

一种混合现实操作手套(以下简称MR操作手套)，包括：

手套本体，所述手套本体采用柔性材质制成，能够与操作者的手的皮肤接触；

多个传感器，多个所述传感器设置在所述手套本体上，用于采集所述手套本体的位置信号及操作者的操作状态信号，且所述传感器包括两导电织物层和绝缘介质层，所述绝缘介质层设置在两所述导电织物层之间；

多个脉冲电极，所述脉冲电极设置在所述手套本体上，用于在操作者的手接触到目标时发生响应动作，以使操作者的手产生与所述响应动作对应的触感；以及

主控模块，设置在所述手套本体上，所述主控模块包括有控制单元，所述控制单元与多个所述传感器及多个所述脉冲电极分别电性连接。

在一可实施方式中，所述手套本体具有背面套体，所述背面套体具有第一内表面和第一外表面，所述传感器包括有设置在所述第一外表面上的多个应力传感器，多个所述应力传感器与多根手指上的多个关节分别一一对应，用于识别手指每个关节的状态。

在一可实施方式中，所述手套本体具有正面套体，所述正面套体具有第二内表面和第二外表面，所述传感器还包括有设置在所述第二外表面上的多个第一压力传感器，多个所述第一压力传感器与多根手指上的指尖分别一一对应，用于感测手指与目标物体触碰交互时的压力。