申请/专利权人：成都思悟革科技有限公司

申请日：2017-12-04

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN107752174B

主分类号：A41D19/00

分类号：A41D19/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2018.03.30#实质审查的生效;2018.03.06#公开

摘要：本发明公开了一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，包括手套本体，还包括设置在手套上的接插件，所述插接件上连接有设置在手套手掌部位的至少一个大型电磁场传感器和设置在手套手指部位的多个小型电磁场传感器。所述电磁场传感器采用近距离电磁场辐射器，所述辐射器能产生电磁场领域，同时，所述辐射器能接收其他辐射器电磁场领域信号，根据信号辐射分量的频段判断与对应设备之间的距离。本手套通过测算小型电磁场传感器与大型电磁场传感器的相对位移来判断手指的动作，通过测算大型电磁场传感器与躯干上安装的电磁场传感器来判断手掌的动作，不需要在外部再安装其他设备。

主权项：1.一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，包括手套本体，其特征在于，还包括设置在手套上的插接件4，所述插接件4上连接有设置在手套手掌部位的至少一个大型电磁场传感器1和设置在手套手指部位的多个小型电磁场传感器2；所述插接件4封装在进行过水密处理的防水袋3中；所述插接件4通过预埋在手套中的细同轴电缆与大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2连接；所述大型电磁场传感器1的数量为二，其中一个设置在手套的手掌一面，另一个设置在手套的手背一面；所述电磁场传感器采用近距离电磁场辐射器；本手套通过测算小型电磁场传感器与大型电磁场传感器的相对位移来判断手指的动作，通过测算大型电磁场传感器与躯干上安装的电磁场传感器来判断手掌的动作，不需要在外部再安装其他设备。

全文数据：一种基于电磁场动作捕捉技术的手套技术领域[0001]本发明涉及一种手套，具体涉及一种基于电磁场动作捕捉技术的手套。背景技术[0002]目前人体动作提取主要采用光学方式，加速度传感器方式，时域微波，电磁场方式四种。[0003]第一种光学方式采用可见光或红外线对人体关节部位的信标进行图像识别和追踪，从而实现人体动作提取，缺点是可能有信标被遮挡，产生动作缺漏，另外图像处理速度较慢，成本一般比较高;该技术也用于手套应用，比如facebook的产品。[0004]第二种加速度传感器方式通过对人体动作的加速度进行计算得出每个关节的相对位置，缺点主要是只能得到相对之前位置的位置信息，且成本较高，最大的问题是需要定时校准，使用起来极为不便，只适合电影制作之类的工业应用；该技术有手套类产品实际产品例如noitom的动捕手套系列。[0005]第三种时域微波方式采用计算信号到达不同接收器传播时延的方法来提取信标的位置，缺点是天线体积大，不适合在人体上多处布点；需要人处在安装了接收器的特定空间中，而且精度较低，高精度定位厘米级）的成本也很高。该技术本身不适合人体肢体动作捕捉，只用于大空间多人游戏定位。目前主要用于库存追踪定位，物流管理。[0006]第四种电磁场分析方式分为两类，第一类是采用直流磁场与交变电场结合产生章动场的方式，此方式由于使用了直流静态场，很容易受到测量区域内金属的干扰;第二类采用复杂的3向正交3频天线组收发系统，通过发射的3向正交天线组各自发射一个频率的信号，接收端也采用3向正交天线独立接收，分别求解三个坐标轴上的位置，算出接收天线整体上与发射天线的距离和夹角。该系统抗干扰能力较强，但结构复杂，计算参数提取复杂，价格非常昂贵，一般需要十万或者数十万，不能用于普通娱乐用途。这两类方式都具有一个共同点，发射天线独立于被追踪人放置于某个位置，接收天线作为信标放置在被追踪人身体各处。所以使用者比须出于发射天线放置位置一定范围内，不能随便移动。实际产品如波尔西莫斯公司的产品系列。发明内容[0007]本发明所要解决的技术问题是现有的电磁场分析动作捕捉手套需要通过外部安装其他设备辅助，使用者只能在一定范围内活动，目的在于提供一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，解决现有的电磁场分析动作捕捉手套需要通过外部安装其他设备辅助，使用者只能在一定范围内活动的问题。[0008]本发明通过下述技术方案实现：[0009]—种基于电磁场动作捕捉技术的手套，包括手套本体，还包括设置在手套上的接插件，所述插接件上连接有设置在手套手掌部位的至少一个大型电磁场传感器和设置在手套手指部位的多个小型电磁场传感器。所述电磁场传感器采用近距离电磁场辐射器，所述辐射器能产生作用距离为1米、不同频段辐射分量精度为l-2cm的电磁场领域，同时，所述辐射器能接收其他辐射器电磁场领域信号，根据信号辐射分量的频段判断与对应设备之间的距离。本手套通过测算小型电磁场传感器与大型电磁场传感器的相对位移来判断手指的动作，通过测算大型电磁场传感器与躯干上安装的电磁场传感器来判断手掌的动作，不需要在外部再安装其他设备。[0010]所述插接件封装在进行过水密处理的防水袋中。将插接件设置在进行水密处理过的防水袋中，当需要对手套进行洗涤时，只需要将防水袋关闭即可，解决了一般动作捕捉设备无法洗涤的问题。[0011]所述插接件通过预埋在手套中的细同轴电缆与大型电磁场传感器和小型电磁场传感器连接。由于线缆用于手套，因此选择细同轴电缆便于布线，同时，由于线缆工作在电磁场中，同轴线缆辐射损耗小，受外界干扰影响小，因此与本产品最为匹配。[0012]所述大型电磁场传感器的数量为二，其中一个设置在手套的手掌一面，另一个设置在手套的手背一面。使用两个大型电磁场传感器既可以避免一个大型电磁场传感器出现问题后系统无法工作，也可以通过分别测算小型电磁场传感器相对于两个大型电磁场传感器的运动来提高系统的精度。[0013]所述小型电磁场传感器的数量为五，五个小型电磁场传感器分别安装在手套五个手指的指尖。由于采集手部动作多是采集手指的动作，而几乎所有手指的动作都会反映到指尖的运动轨迹上，因此将小型电磁场传感器设置在手套的指尖部位，便于采集指尖的运动轨迹判断手指的动作。[0014]所述小型电磁场传感器的数量为十，十个小型电磁场传感器分别安装在手套五个手指的指尖和指根部。以靠近手掌的指节为第一指节，由于人手部的特殊生理结构，大部分人的食指、中指、无名指和小指都没有办法在第二指节相对于第一指节静止的情况下使第三指节动作，同时大部分手指的动作均可以通过检测第一指节相对于手掌的动作、第三指节相对于手掌和第一指节的运动来判断，因此将十个小型电磁场传感器分别安装在手套五个手指的指尖和指根部。[0015]所述手套采用杜邦、考杜拉、纯棉和莱卡弹性纤维材料中的一种或多种混纺制成。上诉材料透气耐磨，适合长时间佩戴和使用。[0016]所述大型电磁场传感器和小型电磁场传感器均封装在手套的手背侧。由于手掌和手指的动作一般都是向手掌方向弯曲，而大型电磁场传感器和小型电磁场传感器均不可以弯曲，将大型电磁场传感器和小型电磁场传感器设置在手掌一侧不利于手掌执行抓、握等动作，因此将大型电磁场传感器和小型电磁场传感器均封装在手套的手背侧。[0017]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：[0018]1、本发明一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，基于近距离电磁场辐射器，成本较低，结构简单，便于普及；[0019]2、本发明一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，所有预制在手套上的器件均进行了水密处理，便于洗涤。附图说明[0020]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：[0021]图1为本发明结构不意图；[0022]图2为本发明侧视结构示意图。[0023]附图中标记及对应的零部件名称：[0024]1-大型电磁场传感器，2-小型电磁场传感器，3_防水袋，4-插接件。具体实施方式[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。[0026]实施例1[0027]如图1、2所示，本发明一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，包括手套本体，还包括设置在手套上的接插件4,所述插接件4上连接有设置在手套手掌部位的至少一个大型电磁场传感器1和设置在手套手指部位的多个小型电磁场传感器2。所述大型电磁场传感器1的直径为15-20mm，所述小型电磁场传感器2的直径为8-12mm。所述电磁场传感器采用近距离电磁场辐射器，所述辐射器能产生作用距离为1米、不同频段辐射分量精度为1cm的电磁场领域，同时，所述辐射器能接收其他辐射器电磁场领域信号，根据信号辐射分量的频段判断与对应设备之间的距离。本手套通过测算小型电磁场传感器2与大型电磁场传感器1的相对位移来判断手指的动作，通过测算大型电磁场传感器1与躯干上安装的电磁场传感器来判断手掌的动作，不需要在外部再安装其他设备。所述插接件4封装在进行过水密处理的防水袋3中。将插接件设置在进行水密处理过的防水袋3中，当需要对手套进行洗涤时，只需要将防水袋3关闭即可，解决了一般动作捕捉设备无法洗涤的问题。所述插接件4通过预埋在手套中的细同轴电缆与大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2连接。由于线缆用于手套，因此选择细同轴电缆便于布线，同时，由于线缆工作在电磁场中，同轴电缆辐射损耗小，受外界干扰影响小，因此与本产品最为匹配。所述手套采用杜邦、考杜拉、纯棉和莱卡弹性纤维材料混纺制成。上诉材料透气耐磨，适合长时间佩戴和使用。所述小型电磁场传感器2的数量为五，五个小型电磁场传感器2分别安装在手套五个手指的指尖。由于采集手部动作多是采集手指的动作，而几乎所有手指的动作都会反映到指尖的运动轨迹上，因此将小型电磁场传感器2设置在手套的指尖部位，便于采集指尖的运动轨迹判断手指的动作。所述大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2均封装在手套的手背侧。由于手掌和手指的动作一般都是向手掌方向弯曲，而大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2均不可以弯曲，将大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2设置在手掌一侧不利于手掌执行抓、握等动作，因此将大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2均封装在手套的手背侧。[0028]实施例2[0029]本实施例与实施例1的区别仅在于:所述大型电磁场传感器1的数量为二，其中一个设置在手套的手掌一面，另一个设置在手套的手背一面。使用两个大型电磁场传感器1既可以避免一个大型电磁场传感器1出现问题后系统无法工作，也可以通过分别测算小型电磁场传感器2相对于两个大型电磁场传感器1的运动来提高系统的精度。[0030]实施例3[0031]本实施例与实施例1的区别仅在于:所述小型电磁场传感器2的数量为十，十个小型电磁场传感器2分别安装在手套五个手指的指尖和指根部。以靠近手掌的指节为第一指节，由于人手部的特殊生理结构，大部分人的食指、中指、无名指和小指都没有办法在第二指节相对于第一指节静止的情况下使第三指节动作，同时大部分手指的动作均可以通过检测第一指节相对于手掌的动作、第三指节相对于手掌和第一指节的运动来判断，因此将十个小型电磁场传感器2分别安装在手套五个手指的指尖和指根部即可完成对手指动作的精确测量。[0032]以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，包括手套本体，其特征在于，还包括设置在手套上的接插件⑷，所述插接件4上连接有设置在手套手掌部位的至少一个大型电磁场传感器⑴和设置在手套手指部位的多个小型电磁场传感器2。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，其特征在于，所述插接件4封装在进行过水密处理的防水袋3中。3.根据权利要求1所述的一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，其特征在于，所述插接件⑷通过预埋在手套中的细同轴电缆与大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2连接。4.根据权利要求1所述的一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，其特征在于，所述大型电磁场传感器（1的数量为二，其中一个设置在手套的手掌一面，另一个设置在手套的手背—面。5.根据权利要求1所述的一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，其特征在于，所述小型电磁场传感器2的数量为五，五个小型电磁场传感器2分别安装在手套五个手指的指尖。6.根据权利要求1所述的一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，其特征在于，所述小型电磁场传感器⑵的数量为十，十个小型电磁场传感器2分别安装在手套五个手指的指尖和指根部。7.根据权利要求1所述的一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，其特征在于，所述手套采用杜邦、考杜拉、纯棉和莱卡弹性纤维材料中的一种或多种混纺制成。8.根据权利要求1所述的一种基于电磁场动作捕捉技术的手套，其特征在于，所述大型电磁场传感器1和小型电磁场传感器2均封装在手套的手背侧。

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