[发明专利]手势感知器

说明书

本发明公开了一种手势感知器，它包括肌电干电极、肌电信号调理模块、微处理器、惯性测量单元IMU、触觉振动模块、电源模块和蓝牙模块，手势感知器可以佩戴在操作者的左手或右手的前臂的肌腹部，通过肌电干电极采集前臂的肌电信号然后发给肌电信号调理模块，通过惯性测量单元IMU采集前臂的运动数据，经A/D转换成数字信号并做滤波预处理后通过蓝牙模块发送给上位机或其他智能终端，肌电信号和IMU数据融合处理从而判断操作者当下做出的手势。本发明可应用于手势感知和操控的人机交互系统，操作方便，体验感强。

技术领域

本发明涉及手势感知器，具体的说是涉及结合表面肌电的感知手指动作和IMU感知手臂运动的手势感知器。

背景技术

目前在手势感知和操控领域，大多数的产品都是依靠摄像头或者其他大量的硬件来识别手势，这样的产品不仅重量大、成本高、视觉上显得笨重，而且对使用环境有所限制，难以在生活中推广使用。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种手势感知器，可以佩戴在操作者的左手或右手的前臂的肌腹部，重量轻巧，采用表面肌肉电信号识别技术，通过内置的肌电传感器和惯性测量单元IMU采集信号，准确识别操作者的手势，比如手臂的上移、下移、左移、右移和手指的握拳、张开、左摆、右摆等动作及其组合，用于控制电脑、智能手机、平板电脑等智能终端实现一些功能。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：手势感知器，它包括N个肌电干电极、N个肌电信号调理模块、微处理器、惯性测量单元IMU、触觉振动模块、电源模块和蓝牙模块，其中N大于等于4，每个肌电干电极和对应的一个肌电信号调理模块相连，肌电信号调理模块、惯性测量单元IMU、蓝牙模块、触觉振动模块、电源模块和微处理器相连。

进一步的，所述电源模块包括第一电源芯片U4、第二电源芯片U5、电容C1-C9、电阻R1、电阻R4-R7、发光二极管LED1-LED2、二极管D1、电感L3，第一电源芯片U4的电源输入引脚、使能引脚、电容C1的一端均与VDD5V相连，电容C1的另一端接数字地；接地引脚接数字地；第一电源芯片U4的调整输入引脚与电容C2的一端相连，电容C2的另一端接数字地；第一电源芯片U4的调制器输出引脚输出+2.5V电压，分别与电容C3的正极和发光二极管LED1的正极相连，电容C3的负极接数字地，发光二极管LED1的负极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接数字地；

第二电源芯片U5的比较引脚和电容C4的一端相连；接地引脚和电容的另一端接数字地；第二电源芯片U5的电源输入引脚、使能引脚、电阻R8的一端和电容C5的一端相连于一处，电容C5的另一端接数字地，电阻R8的另一端接VDD5V；第二电源芯片U5的输入引脚和电容C6的一端均与VDD5V相连，电容C6的另一端接数字地；第二电源芯片U5的切换引脚分别与电感L3的一端和二极管D1的负极相连，电感L3的另一端接数字地；第二电源芯片U5的输出引脚作为-2.5V电压输出，输出引脚分别与二极管D1的正极、电阻R6的一端、电容C9的一端、电阻R5的一端和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端和发光二极管LED2的负极相连，发光二极管LED2的正极和电容C9的另一端均接数字地；第二电源芯片U5的反馈引脚分别与电阻R7的一端和电容C8的一端相连，电容C8的另一端和电阻R5的另一端相连；第二电源芯片U5的参考电压输出引脚分别与电阻R7的另一端和电容C7的一端相连，电容C7的另一端接数字地。