一种人机交互戒指

摘要

本发明公开了一种人机交互戒指，包括：加速度传感器模块，用于测量手指与作用平面的投影角度并用坐标系变换；陀螺仪模块，用于测量所述手指与作用平面的角速度变化，根据变换后的投影角度和所述角速度变化通过计算获得手指运动轨迹；距离传感器模块，用于修正在手指发生弯曲时，所述陀螺仪模块无法准确测量带来的误差，从而得出正确的手指运动轨迹；麦克风传感器模块，用于获得所述手指与其他表面的摩擦音频；处理模块，用于人机交互命令，实现所述人机交互命令与相应的设备或计算机进行交互。

主权项

一种人机交互戒指，其特征在于，包括：加速度传感器模块，用于测量手指与作用平面的投影角度并用坐标系变换；陀螺仪模块，用于测量所述手指与作用平面的角速度变化，根据变换后的投影角度和所述角速度变化通过计算获得手指运动轨迹；距离传感器模块，用于修正在手指发生弯曲时，所述陀螺仪模块无法准确测量带来的误差，从而得出正确的手指运动轨迹，其中所述距离传感器模块包括修正模块，用于通过手指建模和测量的所述距离，以修正公式计算出正确的轨迹移动距离，所述修正模块的修正公式为△x＝△x'cosθ+△y'sinθ△y＝△y'cosθ+△x'sinθ△x'＝aR当l>Gate时，△y'＝βR当l≤Gate时，△y'＝y₂‑y₁$y_1=R\{\frac{k_1}{2}-\frac{k_2(l_o-\frac{k_1}{2}R)}{\sqrt{t^2+{(l_o-\frac{k_1}{2}R)}^2}}+(1-k_1-k_2)cos[(1+ϵ){\tan }^{-1}\frac{t}{1-\frac{k_1}{2}R}\left]\right\}$$y_2=R\{\frac{k_1}{2}-\frac{k_2(l-\frac{k_1}{2}R)}{\sqrt{t^2+{(l-\frac{k_1}{2}R)}^2}}+(1-k_1-k_2)cos[(1+ϵ){\tan }^{-1}\frac{t}{1-\frac{k_1}{2}R}\left]\right\}$其中k₁，k₂，ε，t为常数，k₁和k₂分别代表手指2关节相对于整个手指的比例，对于常人来讲，k₁和k₂的值是相对固定的，t的距离也可以取为平均值；ε表示一个手指两个关节的弯曲比例系数，这个ε很小，在这个应用场景中可以忽略为0，公式中l₀表示上一个时刻测得的l值，Gate表示传感器所能测得的最大值；麦克风传感器模块，用于获得所述手指与其他表面的摩擦音频；处理模块，用于根据所述正确的运动轨迹和摩擦音频，得到“拖拽”的人机交互命令；以及通过所述加速度传感器模块测量的数据和计算出所述摩擦音频的瞬时功率对于敲击动作做出判断，得到“敲击”命令的人机交互命令；实现所述人机交互命令与相应的设备或计算机进行交互。