一種機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置，包括外圈和置于外圈內(nèi)的內(nèi)圈，內(nèi)圈與外圈采用轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接；內(nèi)圈內(nèi)設(shè)置有支架及與支架連接的手持架，在手持架與支架連接處安裝第一角度傳感器；外圈上安裝第二角度傳感器，第二角度傳感器上設(shè)有摩擦輪；內(nèi)圈的一部分伸出外圈之外并與摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)接觸；內(nèi)圈內(nèi)還設(shè)有一個(gè)前臂托架；當(dāng)內(nèi)圈相對(duì)外圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)圈通過摩擦力帶動(dòng)摩擦輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)外圈上的第二角度傳感器旋轉(zhuǎn)，這時(shí)可以測(cè)量沿小臂方向的旋轉(zhuǎn)的角度變化；手持架與內(nèi)圈鉸接處的第一角度傳感器可以測(cè)量手掌俯仰角度的變化；本裝置技術(shù)手段簡便易行，機(jī)械式捕捉相對(duì)于光學(xué)捕捉和電磁捕捉，具有成本低廉，且精度高，定標(biāo)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)捕捉裝置，尤其涉及一種機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)可以獲取真實(shí)環(huán)境中物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在虛擬現(xiàn)實(shí)、運(yùn)動(dòng)分析、游戲和軍事訓(xùn)練等方面均有相應(yīng)的應(yīng)用。機(jī)械式運(yùn)動(dòng)捕捉裝置通常由多個(gè)關(guān)節(jié)和剛性連桿組成，在可轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)節(jié)中裝有角度傳感器，可以測(cè)得關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化情況。機(jī)械式捕捉裝置相對(duì)光學(xué)捕捉和電磁捕捉，具有成本低的特點(diǎn)，且精度高，定標(biāo)簡單。人的手腕具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，一個(gè)沿手臂方向的旋轉(zhuǎn)自由度以及手掌的兩個(gè)翻轉(zhuǎn)自由度。手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置可以測(cè)得其中一個(gè)或多個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)變化。但是現(xiàn)有的一些機(jī)械手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置只能單獨(dú)對(duì)手腕的一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度進(jìn)行捕捉，比如僅僅捕捉手腕的旋轉(zhuǎn)或者手掌的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種成本低、精度高、定標(biāo)簡單的機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置。
[0004]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置，包括外圈和置于外圈內(nèi)的內(nèi)圈，內(nèi)圈與外圈采用轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接；
[0006]所述內(nèi)圈內(nèi)設(shè)置有支架及與支架連接的手持架，在手持架與支架連接處安裝第一角度傳感器；
[0007]所述外圈上安裝第二角度傳感器，第二角度傳感器上設(shè)有摩擦輪；
[0008]所述內(nèi)圈的一部分伸出外圈之外并與摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)接觸；
[0009]所述內(nèi)圈內(nèi)還設(shè)有一個(gè)前臂托架；
[0010]所述第一角度傳感器和第二角度傳感器上，各自設(shè)有與外部設(shè)備連接的信號(hào)接□。
[0011]所述前臂托架包括一個(gè)下托架和與下托架活動(dòng)連接的上托架。
[0012]所述摩擦輪采用橡膠輪。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]內(nèi)圈與外圈采用轉(zhuǎn)動(dòng)(機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng))的方式連接；配合內(nèi)圈的手持架，以及第一角度傳感器和第二角度傳感器的配合運(yùn)動(dòng)；可以同時(shí)測(cè)量手腕沿小臂方向旋轉(zhuǎn)的角度變化和俯仰角度變化。
[0015]工作時(shí)，外圈固定，當(dāng)內(nèi)圈相對(duì)外圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)圈通過摩擦力帶動(dòng)摩擦輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)外圈上的第二角度傳感器旋轉(zhuǎn)，這時(shí)可以測(cè)量沿小臂方向的旋轉(zhuǎn)的角度變化。手持架與內(nèi)圈鉸接處的第一角度傳感器可以測(cè)量手掌俯仰角度的變化。
[0016]本裝置技術(shù)手段簡便易行，機(jī)械式捕捉相對(duì)于光學(xué)捕捉和電磁捕捉，具有成本低廉，且精度聞，定標(biāo)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0019]圖3為手臂放進(jìn)機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置的初始工作示意圖。
[0020]圖4為手腕繞手臂方向旋轉(zhuǎn)90°后的工作示意圖。
[0021]圖5為手掌向下翻轉(zhuǎn)30°后的工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1、圖2所示。本實(shí)用新型機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置，包括外圈3和置于外圈3內(nèi)的內(nèi)圈2，內(nèi)圈2與外圈3采用轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接；
[0025]所述內(nèi)圈2內(nèi)設(shè)置有支架1-1及與支架1-1連接的手持架1，在手持架I與支架1-1連接處安裝第一角度傳感器5 ；
[0026]所述外圈3上安裝第二角度傳感器5-1，第二角度傳感器5-1上設(shè)有摩擦輪6 ；
[0027]所述內(nèi)圈2的一部分伸出外圈3之外并與摩擦輪6轉(zhuǎn)動(dòng)接觸；
[0028]所述內(nèi)圈2內(nèi)還設(shè)有一個(gè)前臂托架4，該前臂托架4包括一個(gè)下托架和與下托架活動(dòng)連接的上托架。
[0029]所述第一角度傳感器5和第二角度傳感器5-1上，各自設(shè)有與外部設(shè)備連接的信號(hào)接口。
[0030]所述摩擦輪6采用橡膠輪，有利于增強(qiáng)摩擦力。
[0031]如圖3所示，手掌穿過內(nèi)圈2并套在手持架I中，前臂放在前臂托架4里，手腕腕關(guān)節(jié)對(duì)準(zhǔn)內(nèi)圈2與手持架I的鉸接位置。
[0032]具體的運(yùn)動(dòng)捕捉過程如下:外圈3固定不動(dòng)，如圖4所示，手腕繞手臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過手持架I使內(nèi)圈2和外圈3之間產(chǎn)生相對(duì)的旋轉(zhuǎn)，內(nèi)圈2通過摩擦力帶動(dòng)摩擦輪6旋轉(zhuǎn)，把旋轉(zhuǎn)角度的變化傳遞給第二角度傳感器5-1 ;如圖5所示，手掌的俯仰運(yùn)動(dòng)使手持架I發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由內(nèi)圈2上的第一角度傳感器5可以測(cè)得翻轉(zhuǎn)角度的變化。
[0033]實(shí)際操作中，上述兩種工作情況是同時(shí)發(fā)生的，可以方便對(duì)手腕的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行捕捉。
[0034]內(nèi)圈與外圈采用轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接；配合內(nèi)圈的手持架，以及第一角度傳感器和第二角度傳感器的配合運(yùn)動(dòng)；可以同時(shí)測(cè)量手腕沿小臂方向旋轉(zhuǎn)的角度變化和俯仰角度變化。
[0035]本裝置技術(shù)手段簡便易行，機(jī)械式捕捉相對(duì)于光學(xué)捕捉和電磁捕捉，具有成本低廉，且精度聞，定標(biāo)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
[0036]如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0037]本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置，其特征在于，包括外圈和置于外圈內(nèi)的內(nèi)圈，內(nèi)圈與外圈采用轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接； 所述內(nèi)圈內(nèi)設(shè)置有支架及與支架連接的手持架，在手持架與支架連接處安裝第一角度傳感器； 所述外圈上安裝第二角度傳感器，第二角度傳感器上設(shè)有摩擦輪； 所述內(nèi)圈的一部分伸出外圈之外并與摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)接觸； 所述內(nèi)圈內(nèi)還設(shè)有一個(gè)前臂托架； 所述第一角度傳感器和第二角度傳感器上，各自設(shè)有與外部設(shè)備連接的信號(hào)接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置，其特征在于，所述前臂托架包括一個(gè)下托架和與下托架活動(dòng)連接的上托架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式手腕運(yùn)動(dòng)捕捉裝置，其特征在于，所述摩擦輪采用橡膠輪。
【文檔編號(hào)】B25J19/02GK203449328SQ201320510502
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】熊巍, 林鵬哲, 林釗鋒 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)