[发明专利]一种基于光电感应的手势识别装置及方法

摘要

本发明设计一种基于光电感应的手势识别装置及方法，包括手指机构与手背机构，所述手指机构穿戴在手指上，所述的手背机构穿戴在手背上，所述的手背机构包括手背基座、以及设置在手背基座上的弹性松紧带，所述的手背基座通过弹性松紧带固定在手背上，所述的手指机构包括光栅基座、光栅、光栅导管、光电传感器、固定扣环、定位卡扣，本发明具有设计合理、实用性强，体积小、精度高、稳定性好、抗干扰能力强的特点，通过使用光栅，通过检测光栅的位移来检测弯曲角度，并且光栅在关节位置不易断裂，装配结构简单，光电传感器不受电磁干扰、成本低、检测过程数据处理量小，并且解决了惯性传感器所固有的漂移问题，测量精度高。

主权项

一种基于光电感应的手势识别装置，包括手指机构与手背机构，所述手指机构可根据需要穿戴在拇指、食指、中指、无名指、小指中的一个或几个上上，所述的手背机构穿戴在手背上，所述的手背机构包括手背基座、以及设置在手背基座上的弹性松紧带，所述的手背基座通过弹性松紧带固定在手背上，所述的手指机构包括光栅基座、光栅、光栅导管、光电传感器、固定扣环、定位卡扣，所述的光栅基座靠近指尖的一端通过固定扣环穿戴在手指背部上，所述的光栅基座靠近手背的一端与手背基座连接，所述光栅基座上设置有若干光栅导管，并且，所述的光栅导管间隔设置在手指关节两侧，所述的光栅基座靠近指尖一端上还设置有向上凸起的定位卡扣，所述光栅的一端与设置在手背基座上的固定弹簧连接，所述光栅的另一端穿过光栅导管并通过定位卡扣布设在光栅基座上，手指弯曲时，通过光栅导管限定光栅移动方向和保护光栅，所述光栅基座上还设置有若干个用于测量光栅位移的光电传感器，所述的光栅穿过光电传感器的发送器与接收器之间，当手指弯曲或伸直时，手指带动光栅移动，光栅从光电传感器的发送器与接收器之间运动时，通过利用光栅上刻痕在运动过程中遮挡光电传感器发送器发出的光，每个光栅刻度会使光电传感器产生两个正交的脉冲信号，并且定义手指由伸直状态到弯曲状态时，光栅的移动方向为正方向，脉冲数记为正数，手指由弯曲状态到伸直状态，光栅的移动方向为反方向，脉冲数记为负数，在光电传感器的接收器形成可检测的脉冲信号来实现运动信息的检测，所述的手背机构还包括设置在手背基座上的MCU处理单元、通讯模块、电源模块，所述的MCU处理单元分别与若干光电传感器、通讯模块、电源模块连接，所述的MCU处理单元通过检测若干光电传感器的脉冲信号数量、脉冲信号产生的方向，根据手指关节弯曲最大角度与读取的最大脉冲数量和脉冲产生的方向，从而得到每个手指关节的弯曲角度，并通过通讯模块将识别的手势传输至电脑终端。