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一種可虛擬環境控制的人機互動裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510512823.7

申請日:

2015.08.19

公開號:

CN105068658A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):G06F 3/01申請公布日:20151118|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/01申請日:20150819|||公開
IPC分類號: G06F3/01 主分類號: G06F3/01
申請人: 天津先驅領域科技有限公司
發明人: 王心雨; 陳諾; 桑弘毅; 谷明城; 張曉晗; 翟韜; 張馨予
地址: 300467天津市濱海新區生態城動漫中路126號動漫大廈C1區201-1室
優先權:
專利代理機構: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司12211 代理人: 楊慧玲
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510512823.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.05.03|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種可虛擬環境控制的人機互動裝置,包括中心控制裝置、手勢識別裝置、肌肉動作識別裝置、視覺模擬裝置、力反饋裝置和觸覺反饋裝置,手勢識別裝置連接到中心控制裝置的USB接口,肌肉動作識別裝置通過藍牙無線連接到中心控制裝置,視覺模擬裝置連接到中心控制裝置的HDM1接口,力反饋裝置連接到中心控制裝置的USB接口,觸覺反饋裝置連接到中心控制裝置的音頻接口。本發明的有益效果是能夠在視覺、聽覺和觸覺等方面實現了以人體的自然行為語言來進行虛擬環境控制,有效提升人機交互體驗,簡化操作,提高效率。

權利要求書

1.一種可虛擬環境控制的人機互動裝置,其特征在于:包括中心控制
裝置、手勢識別裝置、肌肉動作識別裝置、視覺模擬裝置、力反饋裝置和觸
覺反饋裝置,所述手勢識別裝置連接到所述中心控制裝置的USB接口,所述
肌肉動作識別裝置通過藍牙無線連接到所述中心控制裝置,所述視覺模擬裝
置連接到所述中心控制裝置的HDM1接口,所述力反饋裝置連接到所述中心
控制裝置的USB接口,所述觸覺反饋裝置連接到所述中心控制裝置的音頻接
口。
2.根據權利要求1所述的可虛擬環境控制的人機互動裝置,其特征在
于:所述中心控制裝置為配置包括2.5GHZ以上的CPU、4G以上的內存、支
持DX10或OPENGL3的獨立顯卡和WIN7以上操作系統的個人計算機。
3.根據權利要求1所述的可虛擬環境控制的人機互動裝置,其特征在
于:所述手勢識別裝置為Leapmotion手勢識別器。
4.根據權利要求1所述的可虛擬環境控制的人機互動裝置,其特征在
于:所述肌肉動作識別裝置為MYO手勢識別臂環。
5.根據權利要求1所述的可虛擬環境控制的人機互動裝置,其特征在
于:所述視覺模擬裝置為oculus虛擬現實眼鏡。
6.根據權利要求1所述的可虛擬環境控制的人機互動裝置,其特征在
于:所述力反饋裝置為NovintFaclon力反饋裝置。
7.根據權利要求1所述的可虛擬環境控制的人機互動裝置,其特征在
于:所述觸覺反饋裝置為力反饋輸出振動器。

說明書

一種可虛擬環境控制的人機互動裝置

技術領域

本發明屬于應用電子信息技術的人機互動設備領域,尤其是涉及一種可
虛擬環境控制的人機互動裝置。

背景技術

以計算機為基本載體的利用體感結合的人機互動裝置,是在視覺、聽覺
和觸覺等方面實現了以人體的自然行為語言來進行虛擬環境控制,現有的設
備往往僅僅是增強視覺、聽覺或是觸覺其中一種的沉浸感,不能將多種模擬
體感的裝置進行有機地結合,存在沉浸感不強,作用渠道單一的問題,而且
運用這些增強體感的設備,適配器的門檻高,操作復雜,人機交流的專業性
強,不容易操作實現,造成人機交流體驗差,尤其是視覺方面,佩戴虛擬可
視設備后容易出現暈眩的現象。

發明內容

有鑒于此,本發明旨在提出一種可虛擬環境控制的人機互動裝置,能夠
在視覺、聽覺和觸覺等方面實現了以人體的自然行為語言來進行虛擬環境控
制,有效提升人機交互體驗,簡化操作,提高效率。

為達到上述目的,本發明的技術方案是這樣實現的:

一種可虛擬環境控制的人機互動裝置,包括中心控制裝置、手勢識別裝
置、肌肉動作識別裝置、視覺模擬裝置、力反饋裝置和觸覺反饋裝置,所述
手勢識別裝置連接到所述中心控制裝置的USB接口,所述肌肉動作識別裝置
通過藍牙無線連接到所述中心控制裝置,所述視覺模擬裝置連接到所述中心
控制裝置的HDM1接口,所述力反饋裝置連接到所述中心控制裝置的USB接
口,所述觸覺反饋裝置連接到所述中心控制裝置的音頻接口。

進一步的,所述中心控制裝置為配置包括2.5GHZ以上的CPU、4G以上
的內存、支持DX10或OPENGL3的獨立顯卡和WIN7以上操作系統的個人計算
機。

進一步的,所述手勢識別裝置為Leapmotion手勢識別器。

進一步的,所述肌肉動作識別裝置為MYO手勢識別臂環。

進一步的,所述視覺模擬裝置為oculus虛擬現實眼鏡。

進一步的,所述力反饋裝置為NovintFaclon力反饋裝置。

進一步的,所述觸覺反饋裝置為力反饋輸出振動器。

相對于現有技術,本發明所述的可虛擬環境控制的人機互動裝置具有以
下優勢:

本發明以中心控制裝置為基礎整合平臺,將手勢識別裝置、肌肉動作識
別裝置、視覺模擬裝置、力反饋裝置和觸覺反饋裝置分別連接到中心控制裝
置上,并且都能通過中心控制裝置運行,手勢識別裝置為Leapmotion手勢
識別器,采用紅外光線,在120度的范圍角度內對雙手的物理特征進行探測
識別,并通過中心控制裝置上的USB接口傳入相關信號;肌肉動作識別裝置
為MYO手勢識別臂環,能夠測量肌肉電流,并通過與中心控制裝置藍牙無線
連接傳輸信號;視覺模擬裝置為oculus虛擬現實眼鏡,為頭戴型設備,可
對外進行圖像信號的展示,該裝置帶有多軸螺旋儀及Z軸位置追蹤器,可捕
捉人體自然動作行為,并通過與中心控制裝置的HDM1接口連接,為佩戴者
提供高清虛擬視覺感受;力反饋裝置為NovintFaclon力反饋裝置,內部帶
有每秒鐘作用最高達1000次的電機,可通過三軸控制器向中心控制裝置輸
入方位信號,同時該裝置可由中心控制裝置控制進行360度全范圍力學反饋;
觸覺反饋裝置為力反饋輸出振動器,通過與中心控制裝置的音頻接口連接,
接受中心控制裝置傳出的音頻信號,并進行低頻過濾,過濾背景聲音和中頻
人聲,并以力反饋輸出震動的方式,以低頻信號為主進行震動反饋。中心控
制裝置這個整合平臺有助于提升各個單獨裝置運行時的效率,提高了工作參
數,降低能耗,在視覺、聽覺和觸覺等方面實現了以人體的自然行為語言來
進行虛擬環境控制,有效提升人機交互體驗。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解,本發明的
示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在
附圖中:

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

附圖標記說明:

1-中心控制裝置,2-手勢識別裝置,3-肌肉動作識別裝置,4-視覺模擬
裝置,5-力反饋裝置,6-觸覺反饋裝置。

具體實施方式

需要說明的是,在不沖突的情況下,本發明中的實施例及實施例中的特
征可以相互組合。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

如圖1所示,本發明供一種可虛擬環境控制的人機互動裝置,包括中心
控制裝置1、手勢識別裝置2、肌肉動作識別裝置3、視覺模擬裝置4、力反
饋裝置5和觸覺反饋裝置6,所述手勢識別裝置2連接到所述中心控制裝置
1的USB接口,所述肌肉動作識別裝置3通過藍牙無線連接到所述中心控制
裝置1,所述視覺模擬裝置4連接到所述中心控制裝置1的HDM1接口,所述
力反饋裝置5連接到所述中心控制裝置1的USB接口,所述觸覺反饋裝置6
連接到所述中心控制裝置1的音頻接口。

所述中心控制裝置1為配置包括2.5GHZ以上的CPU、4G以上的內存、
支持DX10或OPENGL3的獨立顯卡和WIN7以上操作系統的個人計算機。

所述手勢識別裝置2為Leapmotion手勢識別器,采用紅外光線,在120
度的范圍角度內對雙手的物理特征進行探測識別,并通過所述中心控制裝置
1上的USB接口傳入相關信號。

所述肌肉動作識別裝置3為MYO手勢識別臂環,測量肌肉電流,并通過
與所述中心控制裝置1藍牙無線連接傳輸信號。

所述視覺模擬裝置4為oculus虛擬現實眼鏡,為頭戴型設備,可對外
進行圖像信號的展示,該裝置帶有多軸螺旋儀及Z軸位置追蹤器,可捕捉人
體自然動作行為,并通過與所述中心控制裝置1的HDM1接口連接,為佩戴
者提供高清虛擬視覺感受。

所述力反饋裝置5為NovintFaclon力反饋裝置,內部帶有每秒鐘作用
最高達1000次的電機,可通過三軸控制器向所述中心控制裝置1輸入方位
信號,同時該裝置可由所述中心控制裝置1控制進行360度全范圍力學反饋。

所述觸覺反饋裝置6為力反饋輸出振動器,通過與所述中心控制裝置1
的音頻接口連接,接受所述中心控制裝置1傳出的音頻信號,并進行低頻過
濾,過濾背景聲音和中頻人聲,并以力反饋輸出震動的方式,以低頻信號為
主進行震動反饋。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本
發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在
本發明的保護范圍之內。

關 鍵 詞:
一種 虛擬 環境 控制 人機 互動 裝置
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