專利名稱：機(jī)器人體感交互手套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于體感控制裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種機(jī)器人體感交互手套。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，國內(nèi)外已經(jīng)對(duì)交互體感手套有了一些研究。例如通過數(shù)據(jù)手套進(jìn)行手勢識(shí)別的研究，這類研究多使用彎曲傳感器，因此其無法做到對(duì)于手部動(dòng)作的模擬而只能進(jìn)行手勢識(shí)別。密歇根大學(xué)曾提出將雙軸加速度計(jì)應(yīng)用于鼠標(biāo)的概念；香港中文大學(xué)的MIDS系統(tǒng)，為了使手套上同時(shí)具有鼠標(biāo)和鍵盤的功能，需在在五個(gè)手指上都帶上垂直放置的兩個(gè)雙向加速器，這樣就造成了系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)佩戴方式要求較高，不具有體感功能的問題。東南大學(xué)也進(jìn)行了遙控操作機(jī)器人系統(tǒng)及多指靈巧手的設(shè)計(jì)與算法研究，但將體感手套和手臂動(dòng)作模擬結(jié)合應(yīng)用在替身機(jī)器人及室內(nèi)控制方面還尚未出現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種機(jī)器人體感交互手套，解決了現(xiàn)有交互手套中存在的功能單一，使用復(fù)雜以及無法體感控制設(shè)備的問題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，機(jī)器人體感交互手套，包括手套外套與手套內(nèi)芯構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，手套內(nèi)芯內(nèi)表面設(shè)置有電路模塊，手套內(nèi)芯內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于人手中指處設(shè)置有中指彎曲傳感器，手套內(nèi)芯內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于人手無名指處設(shè)置有無名指彎曲傳感器， 手套外套外表面分別設(shè)置有液晶顯示屏與控制按鈕；其中，電路模塊包括AVR主控制板、 zigbee無線發(fā)射模塊、慣性測量傳感器模塊與電池，AVR主控制板通過導(dǎo)線分別與中指彎曲傳感器、無名指彎曲傳感器、慣性測量傳感器模塊、控制按鈕、液晶顯示屏、zigbee無線發(fā)射模塊與電池連接。本實(shí)用新型的特征還在于，AVR主控制板采用ATMGEA32單片機(jī)為控制核心的最小系統(tǒng)板。zigbee無線傳輸模塊采用TT 2430型號(hào)的zigbee模塊。中指彎曲傳感器與無名指彎曲傳感器采用電阻變化式彎曲傳感器。慣性測量傳感器模塊由ADXL335型三軸加速度傳感器、LPR530AL型兩軸陀螺儀傳感器與LY530ALH型單軸陀螺儀傳感器的組成。本實(shí)用新型的有益效果是，設(shè)置有中指彎曲傳感器與無名指彎曲傳感器，通過使用者佩戴，Zigbee無線發(fā)射模塊將信號(hào)傳遞給外部的替身機(jī)器人讓機(jī)械臂模擬使用者的手臂動(dòng)作，從而具有可以體感控制設(shè)備的功能。本實(shí)用新型的裝置功能豐富多樣，可與其他設(shè)備配合工作，也可以單獨(dú)發(fā)揮作用，將體感式技術(shù)融入人們生活的多個(gè)方面，提高遠(yuǎn)距離人與人之間交流的真實(shí)性，并使得家中設(shè)備操作起來更加方便、有趣味。

圖1是本實(shí)用新型機(jī)器人體感交互手套的結(jié)構(gòu)示意圖。
3[0012]圖2是本實(shí)用新型機(jī)器人體感交互手套的電路原理圖。圖中，1.手套內(nèi)芯，2.手套外套，3. AVR主控制板，4. zigbee無線發(fā)射模塊，5.液晶顯示屏，6.控制按鈕，7.中指彎曲傳感器，8.無名指彎曲傳感器，9.慣性測量傳感器模塊， 10.電池，11.電路模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型機(jī)器人體感交互手套的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括手套外套2與手套內(nèi)芯1 構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，在手套內(nèi)芯1的內(nèi)表面設(shè)置有電路模塊11，手套內(nèi)芯1內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于人手中指處設(shè)置有中指彎曲傳感器7，手套內(nèi)芯1內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于人手無名指處設(shè)置有無名指彎曲傳感器8，在手套外套2外表面分別設(shè)置有液晶顯示屏5與控制按鈕6。其中，電路模塊11包括AVR主控制板3、zigbee無線發(fā)射模塊4、慣性測量傳感器模塊9與電池10構(gòu)成的線路。本實(shí)用新型機(jī)器人體感交互手套的電路結(jié)構(gòu)，如圖2所示，AVR主控制板3通過導(dǎo)線分別連接有中指彎曲傳感器7、無名指彎曲傳感器8、慣性測量傳感器模塊9、控制按鈕6、 液晶顯示屏5、zigbee無線發(fā)射模塊4與電池10。本實(shí)用新型機(jī)器人體感交互手套的電路部分為可編程數(shù)字電路，其中，AVR主控制板3采用AVR公司的ATMGEA32單片機(jī)為控制核心的最小系統(tǒng)板。通過AVR主控制板3去獲取慣性測量傳感器模塊9、中指彎曲傳感器7、無名指彎曲傳感器8的AD數(shù)據(jù)，并將所需數(shù)據(jù)通過zigbee無線發(fā)射模塊4發(fā)送，AVR主控制板3并且與液晶顯示屏5、控制按鈕6相連接，建立一個(gè)友好的用戶使用界面。zigbee無線傳輸模塊4采用TT M30型號(hào)的zigbee 模塊，通過與AVR主控制板3的usart連接，起到無線串口發(fā)送與接收的功能。中指彎曲傳感器7與無名指彎曲傳感器8 采用電阻變化式彎曲傳感器獲取手指不同彎曲程度下的電阻值，通過與AVR主控制板3連接，可得出手指當(dāng)前所做出的不同手勢。液晶顯示屏5 通過SCL總線與AVR主控制板3相連接，顯示當(dāng)前手套所處的工作模式，可通過控制按鈕 6改變模式，并且可將改變結(jié)果顯示到液晶顯示屏5上。慣性測量傳感器模塊9由ANALOG DEVICES公司的ADXL335三軸加速度傳感器、ST公司的LPR530AL兩軸陀螺儀傳感器與ST公司的LY530ALH單軸陀螺儀傳感器的組成，將這三個(gè)傳感器組合并與AVR主控制板3連接， 將慣性測量傳感器模塊9采樣得到的AD數(shù)值傳送給AVR主控制板3，以便分析得出所需數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行進(jìn)一步處理。本實(shí)用新型機(jī)器人體感交互手套的工作過程是，通過控制按鈕6選擇液晶顯示屏 5上所擁有的不同功能，從慣性測量傳感器模塊9，中指彎曲傳感器7以及無名指彎曲傳感器8中獲取的數(shù)據(jù)，通過AVR主控制板3采用不同的數(shù)據(jù)處理分析方式加以變化和整理，最后發(fā)送給遠(yuǎn)程替身機(jī)器人，起到機(jī)器人機(jī)械臂模擬手套佩戴者手臂動(dòng)作，模擬鼠標(biāo)以及控制家中設(shè)備比如窗簾，燈光等的功能。本實(shí)用新型的機(jī)器人體感交互手套，將過去廣泛應(yīng)用于軍事等高端領(lǐng)域的慣性系統(tǒng)，經(jīng)過重新分析與革新，使它在保持原有特性的基礎(chǔ)上，融入了普通人室內(nèi)生活所需要的一些功能，讓這項(xiàng)新穎的設(shè)備能夠應(yīng)用在日常的生活，娛樂以及工作中。通過它，我們可以讓機(jī)器人手臂模擬我們手臂做出的動(dòng)作，通過體感的方式去控制家中的一些設(shè)備，同時(shí)達(dá)到娛樂，交互的功能。
權(quán)利要求1.一種機(jī)器人體感交互手套，其特征在于，包括手套外套(2)與手套內(nèi)芯(1)構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)，所述手套內(nèi)芯(1)內(nèi)表面設(shè)置有電路模塊(11)，所述手套內(nèi)芯(1)內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于人手中指處設(shè)置有中指彎曲傳感器(7)，所述手套內(nèi)芯(1)內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于人手無名指處設(shè)置有無名指彎曲傳感器(8)，所述手套外套(2)外表面分別設(shè)置有液晶顯示屏(5)與控制按鈕 (6)；其中，所述電路模塊(11)包括AVR主控制板(3)、zigbee無線發(fā)射模塊(4)、慣性測量傳感器模塊(9)與電池(10)，所述AVR主控制板(3)通過導(dǎo)線分別與中指彎曲傳感器(7)、 無名指彎曲傳感器(8)、慣性測量傳感器模塊(9)、控制按鈕(6)、液晶顯示屏(5)、zigbee無線發(fā)射模塊(4 )與電池(10 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人體感交互手套，其特征在于，所述AVR主控制板(3)采用ATMGEA32單片機(jī)為控制核心的最小系統(tǒng)板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人體感交互手套，其特征在于，所述zigbee無線傳輸模塊(4)采用TT 2430型號(hào)的zigbee模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人體感交互手套，其特征在于，所述中指彎曲傳感器(7) 與無名指彎曲傳感器(8 )采用電阻變化式彎曲傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人體感交互手套，其特征在于，所述慣性測量傳感器模塊(9)由ADXL335型三軸加速度傳感器、LPR530AL型兩軸陀螺儀傳感器與LY530ALH型單軸陀螺儀傳感器的組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器人體感交互手套，包括手套外套與手套內(nèi)芯，手套內(nèi)芯內(nèi)表面設(shè)置有電路模塊、中指彎曲傳感器、無名指彎曲傳感器，手套外套外表面分別設(shè)置有液晶顯示屏與控制按鈕；其中，電路模塊包括AVR主控制板、zigbee無線發(fā)射模塊、慣性測量傳感器模塊與電池，AVR主控制板通過導(dǎo)線分別與中指彎曲傳感器、無名指彎曲傳感器、慣性測量傳感器模塊、控制按鈕、液晶顯示屏、zigbee無線發(fā)射模塊與電池連接。本實(shí)用新型的機(jī)器人體感交互手套，通過使用者佩戴，zigbee無線發(fā)射模塊將信號(hào)傳遞給外部的替身機(jī)器人讓機(jī)械臂模擬使用者的手臂動(dòng)作，從而具有可以體感控制設(shè)備的功能。
文檔編號(hào)B25J13/00GK202137764SQ201120190738
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者楊少毅 申請(qǐng)人:楊少毅