本實用新型涉及一種虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于虛擬現(xiàn)實環(huán)境的動作捕捉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中基于慣性傳感器動作捕捉手套通常為五指動作捕捉手套，通過手腕背側(cè)、手背、大拇指第二指節(jié)、大拇指第二指節(jié)、食指第二指節(jié)、食指第三指節(jié)、中指第二指節(jié)、無名指第二指節(jié)和小指第二指節(jié)上設(shè)置的慣性傳感器來確定小臂、手掌以及相應(yīng)手指的位置和姿態(tài)。

現(xiàn)有技術(shù)的動作捕捉手套確定的是手腕、手掌和手指相對于肘部的相對位置，無法確定上臂的位置和姿態(tài)，因此在沉浸式虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的人機交互并不自然；而且，現(xiàn)有的動作捕捉手套需要在每根手指都安裝慣性傳感器，這樣不便于穿戴和手指的靈活運動，且成本較高，并且現(xiàn)有技術(shù)是假設(shè)肩部相對頭部位置固定，在實際中轉(zhuǎn)身、轉(zhuǎn)頭、側(cè)頭等動作會使得交互數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、出現(xiàn)較大的位置誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種具有手勢識別功能、定位準(zhǔn)確的用于虛擬現(xiàn)實環(huán)境動作捕捉手套。

本實用新型的技術(shù)方案為：一種用于虛擬現(xiàn)實環(huán)境的動作捕捉系統(tǒng)，包括手臂部、手腕部、手套本體、與所述手套本體連接的第一指套、第二指套、第三指套，所述第一指套上設(shè)置有第一慣性傳感器，所述第二指套上設(shè)置有第二慣性傳感器，所述第三指套上設(shè)置有第三慣性傳感器，所述手套本體上設(shè)置有第四慣性傳感器；所述手腕部的背側(cè)設(shè)置有第五慣性傳感器；所述手臂部設(shè)置有第六慣性傳感器，其特征在于：所述手臂部還包括運算單元、無線通信模塊、電源模塊，所述運算單元分別與無線通信模塊、電源模塊連接，所述無線通訊模塊通過無線的方式與終端連接，所述終端與頭戴式顯示器連接，所述頭戴式顯示器上設(shè)置紅外濾光片，所述手套本體上還設(shè)置有與紅外濾光片相配合的紅外LED燈，通過紅外LED燈確定手套本體上的第四慣性傳感器與終端的相對位置，進行動態(tài)的校準(zhǔn)，從而提高手部動作捕捉，從而提高第四慣性傳感器的準(zhǔn)確度。

所述運算單元還與第一慣性傳感器、第二慣性傳感器、第三慣性傳感器、第四慣性傳感器、第五慣性傳感器、第六慣性傳感器連接，通過運算單元接收處理來自第一慣性傳感器、第二慣性傳感器、第三慣性傳感器、第四慣性傳感器、第五慣性傳感器、第六慣性傳感器的動作信息，并根據(jù)所接收的運動信息確定佩戴所述動作捕捉手套的第一手指、第二手指和第三手指、手掌、手腕、手臂的肢體運動信息，根據(jù)所確定的肢體運動信息生成虛擬對象的姿態(tài)、位置和手勢信息，并將生成的虛擬對象的姿態(tài)、位置和手勢信息通過無線通信模塊傳輸至終端，通過終端進一步處理后，通過頭戴式顯示器顯示終端生成的虛擬對象的姿態(tài)、位置和手勢信息。

所述電源模塊還與第一慣性傳感器、第二慣性傳感器、第三慣性傳感器、第四慣性傳感器、第五慣性傳感器、第六慣性傳感器連接。

所述電源模塊為鋰電池或充放電電路。

所述運算單元為MCU芯片或者FPGA。

本實用新型的有益效果為：通過設(shè)置在手指、手掌、手腕、手臂的慣性傳感器或彎曲傳感器獲取手指、手掌、手腕、手臂的肢體動作，從而獲得佩戴該手套的手指、手掌、手腕、手臂的運動信息，從而可以確定佩戴該手套的用戶的手臂的姿態(tài)，進而反應(yīng)在虛擬現(xiàn)實中可以使用戶通過顯示器看到完整的手臂的運動，不僅通過少量的傳感器可以完成大多數(shù)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中所需要的動作，降低了成本，并且有利于用戶穿戴和靈活運動，進一步提升了用戶體驗，另外，通過紅外LED燈進一步提高了各個傳感器的精度，避免了由于傳感器永久而導(dǎo)致的肢體動作不準(zhǔn)確問題，通過運算單元進行手勢識別算法執(zhí)行，降低動作捕捉算法對終端的資源消耗，從而降低了肢體動作延遲，從而提升用戶體驗。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的原理框架圖；

圖中，1-第一慣性傳感器，2-第二慣性傳感器，3-第三慣性傳感器，4-手套本體，41-第四慣性傳感器，42-紅外LED燈，6-手腕部，61-第五慣性傳感器，7-手臂部，71-第六慣性傳感器，72-電源模塊，73-運算單元，74-無線通訊模塊，8-頭戴式顯示器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

如圖1、圖2所示，一種用于虛擬現(xiàn)實環(huán)境的動作捕捉系統(tǒng)，包括手臂部7、手腕部6、手套本體4、與所述手套本體4連接的第一指套、第二指套、第三指套，所述第一指套上設(shè)置有第一慣性傳感器1，所述第二指套上設(shè)置有第二慣性傳感器2，所述第三指套上設(shè)置有第三慣性傳感器3，所述手套本體4上設(shè)置有第四慣性傳感器41；所述手腕部6的背側(cè)設(shè)置有第五慣性傳感器61；所述手臂部7設(shè)置有第六慣性傳感器71，其特征在于：所述手臂部7還包括運算單元73、無線通信模塊74、電源模塊72，所述運算單元73分別與無線通信模塊74、電源模塊72連接，所述無線通訊模塊74通過無線的方式與終端連接，所述終端與頭戴式顯示器8連接，所述頭戴式顯示器8上設(shè)置紅外濾光片，所述手套本體4上還設(shè)置有與紅外濾光片相配合的紅外LED燈42，通過紅外LED燈42確定手套本體4上的第四慣性傳感器41與終端的相對位置，從而提高第四慣性傳感器41的準(zhǔn)確度。

所述運算單元73還與第一慣性傳感器1、第二慣性傳感器2、第三慣性傳感器3、第四慣性傳感器41、第五慣性傳感器61、第六慣性傳感器71連接，通過運算單元73接收處理來自第一慣性傳感器1、第二慣性傳感器2、第三慣性傳感器3、第四慣性傳感器4、第五慣性傳感器61、第六慣性傳感器71的動作信息，并根據(jù)所接收的運動信息確定佩戴所述動作捕捉手套的第一手指、第二手指和第三手指、手掌、手腕、手臂的肢體運動信息，根據(jù)所確定的肢體運動信息生成虛擬對象的姿態(tài)、位置和手勢信息，并將生成的虛擬對象的姿態(tài)、位置和手勢信息通過無線通信模塊傳輸至終端，通過終端進一步處理后，通過頭戴式顯示器8顯示終端生成的虛擬對象的姿態(tài)、位置和手勢信息。

所述電源模塊72還與第一慣性傳感器1、第二慣性傳感器2、第三慣性傳感器3、第四慣性傳感器41、第五慣性傳感器61、第六慣性傳感器71連接。

所述電源模塊72為鋰電池或充放電電路。

所述運算單元為MCU芯片或者FPGA。

上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理和最佳實施例，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。