手勢控制移動平臺

劉宇棟 李允同 劉清揚

當(dāng)今社會老齡化形勢日益嚴(yán)峻，許多老人及行動不便群體備受社會關(guān)注，他們因力量不足、需長期臥床等問題造成日常生活的諸多不便，所以有必要為他們設(shè)計一款輕松便捷的操作平臺。

手勢控制作為一種蓬勃發(fā)展的現(xiàn)代控制方式，具有操作簡單、靈活性高等特點。通過移動端捕捉手勢的變化來執(zhí)行命令，人們利用簡單的手套就可以完成他們想要執(zhí)行的動作。

通過查閱相關(guān)資料，我們設(shè)計了解決行動受限問題的手勢控制移動平臺。該平臺由智能手套和搭載了機(jī)械手的無人車組成。

一、智能手套

1.硬件設(shè)計

智能手套的主體模塊由開源硬件單片機(jī)、彎曲度傳感器、六軸陀螺儀（MPU6050）和無線射頻模塊（XBee）組成。通過彎曲度傳感器感知五根手指的動作，由六軸陀螺儀捕捉手部的空間位置及移動情況，以無線射頻作為通信工具，并將這些功能用單片機(jī)結(jié)合，達(dá)到遠(yuǎn)程手勢控制的目的。

智能手套選取彎曲度傳感器識別手指姿態(tài)。彎曲度傳感器可隨著其彎曲連續(xù)地改變阻值，能與手指彎曲度保持一致。阻值由單片機(jī)的模擬串口接收，同時將其轉(zhuǎn)化為1024個高、低電平信號。與單片機(jī)連接的電腦可檢測出其中的高、低電平信號數(shù)量（以下簡稱“pwm”值），并將其轉(zhuǎn)化為預(yù)設(shè)變量的值。

由傳感器輸出的pwm高、低電平值轉(zhuǎn)化成的串口數(shù)據(jù)經(jīng)過算法放大和除顫后轉(zhuǎn)化為角度發(fā)送給單片機(jī)，進(jìn)一步處理后再發(fā)送至無線通信串口。

智能手套采用空間運動傳感器芯片-六軸陀螺儀（MPU6050）獲取器件當(dāng)前的三個加速度分量和三個旋轉(zhuǎn)角速度，從而確定手部空間姿態(tài)及運動狀態(tài)。……