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基于慣性傳感器的四軸飛行器手勢控制裝置和控制方法與流程

文檔序號:12361952閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.手勢控制裝置,其特征在于,包括:控制器、慣性傳感節(jié)點(diǎn),其中,所述控制器固定在手背上,所述慣性傳感節(jié)點(diǎn)固定在手指第二指節(jié)處;所述慣性傳感器用于采集手指的運(yùn)動姿態(tài)角信息并輸出給控制器,所述控制器用于采集所述傳感器的輸出數(shù)據(jù),并向四軸飛行器發(fā)送控制指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢控制裝置,其特征在于,所述慣性傳感節(jié)點(diǎn)必須包含三軸角速度計(jì)和三軸加速度計(jì),或是兩者一體的六軸慣性傳感器,三軸磁力計(jì)可不包含在內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢控制裝置,其特征在于,所述慣性傳感節(jié)點(diǎn)固定在手指第二指節(jié)背部且Y軸正方向指向指尖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢控制裝置,其特征在于,所述運(yùn)動姿態(tài)融合采用捷聯(lián)導(dǎo)航算法,融合后的俯仰角測量范圍為-90°~ +90°;橫滾角測量范圍為-180°~180°;地磁導(dǎo)致偏航角持續(xù)漂移,無精確測量結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢控制裝置,其特征在于,所述控制器上集成一個(gè)六軸慣性傳感器,用作參考點(diǎn),手指的實(shí)際測量角度是手指關(guān)節(jié)的慣性傳感器與參考點(diǎn)的相對角度。

6.另一方面,提出了一種控制方法,其特征在于,

所述控制方法根據(jù)采集、處理的先后順序可將過程分為三個(gè)步驟:

步驟1:配置傳感器并采集誤差值,指的是按照一定要求配置傳感器,并采集角速度和加速度的誤差值;

步驟2:采集手指信息并計(jì)算手指的彎曲程度,指的是采集每個(gè)手指的加速度和角速度,計(jì)算出各手指相對于手背的彎曲程度;

步驟3:計(jì)算當(dāng)前手勢并發(fā)送相應(yīng)的控制命令,指的是根據(jù)雙手的手指彎曲程度,計(jì)算出當(dāng)前手勢,并向四軸飛行器發(fā)送對應(yīng)的手勢控制指令。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手勢控制方法,其特征在于,所述控制方法中,只使用橫滾角判斷手指姿態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手勢控制方法,其特征在于,所述左手控制指令,具體為:

油門一檔:手心朝地,平伸食指,其余手指蜷曲;所述手勢以食指為例,也可以是其余任意一根手指的平伸動作;

油門二檔:手心朝地,平伸食指和中指,其余手指蜷曲;所述手勢以食指和中指為例,也可以是其余任意兩根手指的平伸動作;

油門三檔:手心朝地,平伸食指、中指和無名指,其余手指蜷曲;所述手勢以食指、中指和無名指為例,也可以是其余任意三根手指的平伸動作;

油門四檔:手心朝地,平伸食指、中指、無名指和小拇指,大拇指蜷曲;所述手勢以食指、中指、無名指和小拇指為例,也可以是其余任意四根手指的平伸動作;

油門五檔:表示手心朝地,平伸五根手指。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手勢控制方法,其特征在于,

所述右手手勢指令,具體為:

向前飛行:手心朝天,大拇指蜷曲,其余四指平伸;

向后飛行:手心朝天,大拇指蜷曲,其余四指蜷曲并壓在大拇指上;

向左飛行:手心朝地,大拇指平伸向左,其余四指蜷曲;

向右飛行:手心朝天,大拇指平伸向右,其余四指蜷曲。

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