太阳城集团

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一种可虚拟环境控制的人机互动装置.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510512823.7

申请日:

2015.08.19

公开号:

CN105068658A

公开日:

2015.11.18

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G06F 3/01申请公布日:20151118|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/01申请日:20150819|||公开
IPC分类号: G06F3/01 主分类号: G06F3/01
申请人: 天津先驱领域科技有限公司
发明人: 王心雨; 陈诺; 桑弘毅; 谷明城; 张晓晗; 翟韬; 张馨予
地址: 300467天津市滨海新区生态城动漫中路126号动漫大厦C1区201-1室
优先权:
专利代理机构: 天津滨海科纬知识产权代理有限公司12211 代理人: 杨慧玲
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510512823.7

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2019.05.03|||2015.12.16|||2015.11.18

法律状态类型:

太阳城集团发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供了一种可虚拟环境控制的人机互动装置,包括中心控制装置、手势识别装置、肌肉动作识别装置、视觉模拟装置、力反馈装置和触觉反馈装置,手势识别装置连接到中心控制装置的USB接口,肌肉动作识别装置通过蓝牙无线连接到中心控制装置,视觉模拟装置连接到中心控制装置的HDM1接口,力反馈装置连接到中心控制装置的USB接口,触觉反馈装置连接到中心控制装置的音频接口。本发明的有益效果是能够在视觉、听觉和触觉等方面实现了以人体的自然行为语言来进行虚拟环境控制,有效提升人机交互体验,简化操作,提高效率。

权利要求书

1.一种可虚拟环境控制的人机互动装置,其特征在于:包括中心控制
装置、手势识别装置、肌肉动作识别装置、视觉模拟装置、力反馈装置和触
觉反馈装置,所述手势识别装置连接到所述中心控制装置的USB接口,所述
肌肉动作识别装置通过蓝牙无线连接到所述中心控制装置,所述视觉模拟装
置连接到所述中心控制装置的HDM1接口,所述力反馈装置连接到所述中心
控制装置的USB接口,所述触觉反馈装置连接到所述中心控制装置的音频接
口。
2.根据权利要求1所述的可虚拟环境控制的人机互动装置,其特征在
于:所述中心控制装置为配置包括2.5GHZ以上的CPU、4G以上的内存、支
持DX10或OPENGL3的独立显卡和WIN7以上操作系统的个人计算机。
3.根据权利要求1所述的可虚拟环境控制的人机互动装置,其特征在
于:所述手势识别装置为Leapmotion手势识别器。
4.根据权利要求1所述的可虚拟环境控制的人机互动装置,其特征在
于:所述肌肉动作识别装置为MYO手势识别臂环。
5.根据权利要求1所述的可虚拟环境控制的人机互动装置,其特征在
于:所述视觉模拟装置为oculus虚拟现实眼镜。
6.根据权利要求1所述的可虚拟环境控制的人机互动装置,其特征在
于:所述力反馈装置为NovintFaclon力反馈装置。
7.根据权利要求1所述的可虚拟环境控制的人机互动装置,其特征在
于:所述触觉反馈装置为力反馈输出振动器。

说明书

一种可虚拟环境控制的人机互动装置

技术领域

本发明属于应用电子太阳城集团技术的人机互动设备领域,尤其是涉及一种可
虚拟环境控制的人机互动装置。

背景技术

以计算机为基本载体的利用体感结合的人机互动装置,是在视觉、听觉
和触觉等方面实现了以人体的自然行为语言来进行虚拟环境控制,现有的设
备往往仅仅是增强视觉、听觉或是触觉其中一种的沉浸感,不能将多种模拟
体感的装置进行有机地结合,存在沉浸感不强,作用渠道单一的问题,而且
运用这些增强体感的设备,适配器的门槛高,操作复杂,人机交流的专业性
强,不容易操作实现,造成人机交流体验差,尤其是视觉方面,佩戴虚拟可
视设备后容易出现晕眩的现象。

发明内容

有鉴于此,本发明旨在提出一种可虚拟环境控制的人机互动装置,能够
在视觉、听觉和触觉等方面实现了以人体的自然行为语言来进行虚拟环境控
制,有效提升人机交互体验,简化操作,提高效率。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种可虚拟环境控制的人机互动装置,包括中心控制装置、手势识别装
置、肌肉动作识别装置、视觉模拟装置、力反馈装置和触觉反馈装置,所述
手势识别装置连接到所述中心控制装置的USB接口,所述肌肉动作识别装置
通过蓝牙无线连接到所述中心控制装置,所述视觉模拟装置连接到所述中心
控制装置的HDM1接口,所述力反馈装置连接到所述中心控制装置的USB接
口,所述触觉反馈装置连接到所述中心控制装置的音频接口。

进一步的,所述中心控制装置为配置包括2.5GHZ以上的CPU、4G以上
的内存、支持DX10或OPENGL3的独立显卡和WIN7以上操作系统的个人计算
机。

进一步的,所述手势识别装置为Leapmotion手势识别器。

进一步的,所述肌肉动作识别装置为MYO手势识别臂环。

进一步的,所述视觉模拟装置为oculus虚拟现实眼镜。

进一步的,所述力反馈装置为NovintFaclon力反馈装置。

进一步的,所述触觉反馈装置为力反馈输出振动器。

相对于现有技术,本发明所述的可虚拟环境控制的人机互动装置具有以
下优势:

本发明以中心控制装置为基础整合平台,将手势识别装置、肌肉动作识
别装置、视觉模拟装置、力反馈装置和触觉反馈装置分别连接到中心控制装
置上,并且都能通过中心控制装置运行,手势识别装置为Leapmotion手势
识别器,采用红外光线,在120度的范围角度内对双手的物理特征进行探测
识别,并通过中心控制装置上的USB接口传入相关信号;肌肉动作识别装置
为MYO手势识别臂环,能够测量肌肉电流,并通过与中心控制装置蓝牙无线
连接传输信号;视觉模拟装置为oculus虚拟现实眼镜,为头戴型设备,可
对外进行图像信号的展示,该装置带有多轴螺旋仪及Z轴位置追踪器,可捕
捉人体自然动作行为,并通过与中心控制装置的HDM1接口连接,为佩戴者
提供高清虚拟视觉感受;力反馈装置为NovintFaclon力反馈装置,内部带
有每秒钟作用最高达1000次的电机,可通过三轴控制器向中心控制装置输
入方位信号,同时该装置可由中心控制装置控制进行360度全范围力学反馈;
触觉反馈装置为力反馈输出振动器,通过与中心控制装置的音频接口连接,
接受中心控制装置传出的音频信号,并进行低频过滤,过滤背景声音和中频
人声,并以力反馈输出震动的方式,以低频信号为主进行震动反馈。中心控
制装置这个整合平台有助于提升各个单独装置运行时的效率,提高了工作参
数,降低能耗,在视觉、听觉和触觉等方面实现了以人体的自然行为语言来
进行虚拟环境控制,有效提升人机交互体验。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的
示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在
附图中:

图1为本发明实施例的结构示意图。

附图标记说明:

1-中心控制装置,2-手势识别装置,3-肌肉动作识别装置,4-视觉模拟
装置,5-力反馈装置,6-触觉反馈装置。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特
征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示,本发明供一种可虚拟环境控制的人机互动装置,包括中心
控制装置1、手势识别装置2、肌肉动作识别装置3、视觉模拟装置4、力反
馈装置5和触觉反馈装置6,所述手势识别装置2连接到所述中心控制装置
1的USB接口,所述肌肉动作识别装置3通过蓝牙无线连接到所述中心控制
装置1,所述视觉模拟装置4连接到所述中心控制装置1的HDM1接口,所述
力反馈装置5连接到所述中心控制装置1的USB接口,所述触觉反馈装置6
连接到所述中心控制装置1的音频接口。

所述中心控制装置1为配置包括2.5GHZ以上的CPU、4G以上的内存、
支持DX10或OPENGL3的独立显卡和WIN7以上操作系统的个人计算机。

所述手势识别装置2为Leapmotion手势识别器,采用红外光线,在120
度的范围角度内对双手的物理特征进行探测识别,并通过所述中心控制装置
1上的USB接口传入相关信号。

所述肌肉动作识别装置3为MYO手势识别臂环,测量肌肉电流,并通过
与所述中心控制装置1蓝牙无线连接传输信号。

所述视觉模拟装置4为oculus虚拟现实眼镜,为头戴型设备,可对外
进行图像信号的展示,该装置带有多轴螺旋仪及Z轴位置追踪器,可捕捉人
体自然动作行为,并通过与所述中心控制装置1的HDM1接口连接,为佩戴
者提供高清虚拟视觉感受。

所述力反馈装置5为NovintFaclon力反馈装置,内部带有每秒钟作用
最高达1000次的电机,可通过三轴控制器向所述中心控制装置1输入方位
信号,同时该装置可由所述中心控制装置1控制进行360度全范围力学反馈。

所述触觉反馈装置6为力反馈输出振动器,通过与所述中心控制装置1
的音频接口连接,接受所述中心控制装置1传出的音频信号,并进行低频过
滤,过滤背景声音和中频人声,并以力反馈输出震动的方式,以低频信号为
主进行震动反馈。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本
发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在
本发明的保护范围之内。

关 键 词:
一种 虚拟 环境 控制 人机 互动 装置
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