[发明专利]一种具有反馈信息功能的肌电手势识别系统

说明书

本发明公开了一种具有反馈信息功能的肌电手势识别系统，包括手势识别系统，所述手势识别系统包括肌电信号采集装置，所述肌电信号采集装置包括温度、电刺激和震动等触觉反馈，所述肌电信号采集装置通过表面肌电信号识别用户的手势动作然后通过具有温度、电刺激和震动等触觉的肌电设备反馈给用户。本发明的有益效果是：本发明可以进行操作的指令数很丰富，手势的种类数很多，相较于传统的设备，本发明可以进行更多的操作，并且传统技术中的繁琐操作，在本方案中可以用不同的手势进行直接代替，因而操作更加地方便，并且可以将虚拟现实中的周边环境在手势的人机交互中反馈给用户，增强了用户的沉浸感和真实感。

技术领域

本发明涉及一种肌电手势识别系统，具体为一种具有反馈信息功能的肌电手势识别系统，属于信息反馈技术领域。

背景技术

虚拟现实技术可模拟出与真实世界相同的虚拟世界，利用各种交互传感设备，通过视觉、听觉和力觉等直观而又实时的感知，使人沉浸在虚拟环境中，产生身临其境的临场感。用户可根据自身的感觉，通过输入设备对虚拟世界中的物体进行操作，参与其中的事件。

长期以来，由于计算机技术，传感技术等的限制，人们的研究重点都集中在视觉和听觉等较易突破的方面，而较少关注温度，电反馈，震动等触觉或其他的感官形态。研究表明，与传统的视觉和听觉再现人机交互相比，直接接触型的物理反馈能更好的提高虚拟现实系统的真实感，并在一定程度上提高事件的执行效率和成功率。

现有的基于肌电手势的物理反馈技术主要由声音反馈(扬声器)和光学(显示屏或者视觉反馈)提供，对于人机交互和游戏交互提供的真实感有限。

通过检索发现，现有的结合物理反馈的肌电手势技术的缺点：

1、反馈的物理方式很单一，都是视觉和听觉反馈，然而其实加入触觉，电刺激，温度和震动的反馈在一些VR/AR游戏中以及人机交互过程中可以提供更加直观化的反馈感受。

2、现有的肌电物理反馈技术应用场景单一，检索到的国内的相关专利的应用场景都是在无人驾驶和无人飞机操控的领域，而其实相关技术在VR/AR游戏及残疾人智能假肢等领域也很多的应用前景。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有反馈信息功能的肌电手势识别系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种具有反馈信息功能的肌电手势识别系统，包括手势识别系统，所述手势识别系统包括肌电信号采集装置；

所述肌电信号采集装置包括温度、电刺激和震动触觉反馈，所述肌电信号采集装置通过表面肌电信号识别用户的手势动作然后通过具有温度、电刺激和震动触觉的肌电设备反馈给用户。

优选的，根据用户做标准手势，由肌电信号采集装置获得多通道的肌电信号s1；

对s1进行工频干扰陷波，并进行滤波得到多通道的预处理信号s2。

优选的，所述信号s2各导联信号的滑动窗处理，包括：

计算各窗口信号的绝对平均值m(n)和AR模型的前n系数；

将这些特征参数设置为手势识别的模板。

优选的，所述手势特征包括神经网络如CNN等提取的特征，操作包括：

用户每做一个手势，由肌电信号采集装置获得更多通道的表面肌电信号；

对表面肌电信号进行工频干扰陷波处理和滤波，得到多通道的实时样本信号s3；

将多通道的信号s3各导联信号进行叠加后的增值作为操作力度信息S，且每种手型手势对应的阈值不同；

若操作力度信息S大于预设的阈值，则认为用户开始进行操作，并将其作为指令信息的一部分；