[实用新型]用于人机交互的智能手套

说明书

本实用新型提供的用于人机交互的智能手套，采用织物压力传感器或点接触式压力传感器，使得智能手套结构轻便，同时能够精确监测手指各部位的运动信息，并将该信息信号传输给机器，实现远程操控的人机交互效果，可应用于远程控制机械手，让机器代替人类去完成人类不能完成的工作或者难度较高的工作，还可以用于战术手势、智能手语、VR游戏等领域。该智能手套的结构简单，透气性好，并且精度较高；通过将智能手套的运动信息实时传输至中央处理器，实现手部运动的实时监测，有利于后续进一步提升人机交互体验。

技术领域

本实用新型涉及智能穿戴技术领域，尤其涉及一种用于人机交互的智能手套。

背景技术

可穿戴电子技术是当前快速成长的一种技术。作为智能穿戴设备中的一种，目前的智能手套多用来诸如手姿监测、手部防护、以及辅助手部康复等，对于智能手套的人机交互方面未做深入研究；同时为了实现这些功能，部分智能手套中集成了光纤弯曲传感器、微机电系统(MEMS)传感器或微型陀螺仪等器件，然而，以上传感器体积厚重、庞大，从而造成手套难以穿戴，使用不便等缺点。

如公开号为CN109901708A的中国专利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，从而提升了智能手套的舒坦度和轻便性，还降低了制作的工艺难度和成本。但是，该专利的柔性应变传感器对于高精度的智能手套运动模型建模而言并不适用，同时该柔性应变传感器结构复杂，透气性差。

有鉴于此，有必要设计一种改进的用于人机交互的智能手套，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于人机交互的智能手套，以解决现有智能手套由于传感器体积厚重、庞大，从而造成手套难以穿戴，使用不便的问题，同时改良现有产品人机交互的效果的智能手套。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种用于人机交互的智能手套，包括手套本体、柔性压力传感器以及与所述柔性压力传感器连接的信号采集器；所述手套主体包括中间层、贴合设置于所述中间层两侧的两层外层，所述柔性压力传感器置于所述中间层上，所述柔性压力传感器设于所述手套本体的腕骨间关节、腕掌关节、掌骨间关节、掌指关节以及指关节处；所述柔性压力传感器与所述信号采集器电连接，所述信号采集器设于所述手套本体的手背处；所述用于人机交互的智能手套还包括执行机构，所述执行机构包括中央处理器和机械手，所述信号采集器与所述执行机构通过有线或者无线的方式信号连接，所述中央处理器能够实时记录并保存所述用于人机交互的智能手套的运动信息，所述机械手能够根据所述中央处理器输入的信息执行相应的指令。所述中央处理器能够利用采集到的实时信息，在处理后，可以生成有关的手部运动的机械手的运动模型，由此可实现机械手模仿人手的动作，从而让机器代替人类去完成人类不能完成的工作或者难度较高的工作。

作为本实用新型的进一步改进，所述柔性压力传感器通过缝纫或刺绣或双面胶或热熔胶的方式集成在所述手套本体对应的关节处；所述中间层还包括绝缘层，所述绝缘层采用透气性好的绝缘材料，所述绝缘层包裹着所述柔性压力传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述柔性压力传感器还设于所述手套本体的桡腕关节，以收集手部的转动信息。

具体来讲，所述柔性压力传感器包括织物压力传感器或点接触压力传感器；所述织物压力传感器包括上导电层、下导电层以及置于上导电层和下导电层之间的多孔压缩层，各层的边沿采用绝缘胶带贴合或纱线缝合，并分别从所述上导电层和所述下导电层的边缘引出一个电极，所述电极采用弹性好的导电材料，所述电极的导线沿手指指向设置，所述电极与所述信号采集器连接；所述点接触式压力传感器包括相互交叉分布的第一导电纱线、第二导电纱线以及用于采集所述第一导电纱线和所述第二导电纱线的交叉点处电信号的采集电路。所述交叉点沿手指方向设有若干个，分别置于均布在所述手套本体的桡腕关节、腕骨间关节、腕掌关节、掌骨间关节、掌指关节以及指关节处，且所述交叉点还设于所述手套本体的指尖位置和掌心位置，且指尖位置的所述交叉点沿手指方向包络指尖，以实现接触交互。