[发明专利]一种柔性智能手套

说明书

本发明涉及一种柔性智能手套，具体包括：手套本体以及固定在手套本体上的柔性应变传感器、柔性电路板及中央区块；其中，柔性应变传感器以弹性纤维、弹性纱线和弹性绳中的一种作为基底，并引入固态导电材料制得，实时监测手部关节的弯曲程度；柔性应变传感器与中央区块之间通过柔性电路板连接；中央区块由运动感应模块、数据处理模块和电源模块组成，实时生成手掌的空间运动状态信息并与柔性应变传感器传来的手部关节的弯曲程度信息汇总，协同处理后识别出手势动作。本发明公开的柔性智能手套，通过在手部关节处设置柔性应变传感器，提升了智能手套的舒坦度和轻便性，让穿戴者能灵活地做出各种手势动作，还降低了制作智能手套的工艺难度和成本。

技术领域

本发明实施例涉及智能穿戴技术领域，尤其涉及一种柔性智能手套。

背景技术

近年来可穿戴传感技术领域发展迅速，大量智能可穿戴装置的问世，极大地丰富了人们生产、工作、学习、生活的模式。其中，智能手套作为一种典型的智能可穿戴装置，在手势识别、人机交互操作等领域展现出巨大应用潜力。传统的智能手套大多还是以微电机系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)传感器为核心传感单元，安置在手套本体对应的手指关节或指尖的位置。

由于MEMS传感器为硬质传感器，制作工艺复杂，体积通常较大，从而传统的智能手套制作成本较高，较为庞大厚重且穿戴时异物感明显、舒适度较差，很大程度上限制了穿戴者灵活地做出手指或手部动作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种柔性智能手套。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种柔性智能手套，该智能手套包括：手套本体、柔性电路板、中央区块以及固定在手套本体外表面或夹层中的柔性应变传感器；其中，柔性应变传感器被设置在手套本体对应的指间关节处、掌指关节处和腕掌关节处，柔性电路板被设置在手套本体对应的手指处或手背处，中央区块被设置在手套本体对应的手背第三掌骨的中部；

柔性应变传感器，用于实时监测手部关节的运动行为；柔性电路板，用于保证柔性应变传感器正常工作以及实现柔性应变传感器与中央区块之间的连接；中央区块，用于实时监测手掌的空间运动状态，并将生成的手掌的空间运动状态信息与柔性应变传感器传来的手部关节的弯曲程度信息进行汇总，协同处理后最终识别出手势动作。

本发明实施例提供的柔性智能手套，通过在指间关节处、掌指关节处和腕掌关节处设置柔性应变传感器，显著降低了制作智能手套的工艺难度和成本。另外，在指间关节处、掌指关节处和腕掌关节处设置的柔性应变传感器还可与手套本体形成了一体化的织物结构，提升了智能手套的舒坦度和轻便性，让穿戴者能灵活自由地做出各种手势动作。最后，智能手套上设置的中央区块与柔性应变传感器相互配合，扩充了可识别的手势的种类，同时也大幅度提高了手势识别的准确度和识别速度。

可选地，柔性应变传感器包含由弹性材料制成的基底、包裹在基底外部或均匀分散在基底内部的固态导电材料；其中，弹性材料至少包括弹性纤维、弹性纱线、弹性绳中的任意一种，弹性材料的材质为热固性弹性体或热塑性弹性体；固态导电材料为金属纳米线、金属纳米颗粒、导电纳米小球、还原氧化石墨烯、石墨烯、碳纳米管、炭黑中的一种或多种。

可选地，柔性应变传感器的数量为多个且两端带有电极。

可选地，柔性应变传感器的电阻值或电容值会随着关节弯曲程度变化而发生改变；柔性应变传感器，用于监测指间关节、掌指关节及腕掌关节的弯曲程度，并生成指间关节、掌指关节及腕掌关节的弯曲程度信息。

可选地，中央区块包括运动感应模块、数据处理模块及电源模块。