基于3D建模和传感器模块的数据手套设计

吴靖飞 夏禹龙 陈轲 陆浩琪

摘要：人们用手来感知外部事物，完成各种操作。数据手套利用传感器测量手部动作，将信息发送至计算机。本文采用flex.2弯曲传感器，数据采集模块，单片机制成数据手套，选用unity3D作为虚拟现实软件，在unity中编写控制脚本，读取数据手套发送至PC机的信息，实现3D手部模型和人手同步运动，呈现沉浸感。

关键词：数据手套;传感器模块;弯曲传感器

1绪论

随着虚拟现实技术的发展，数据手套作为可穿戴的虚拟现实交换媒介，越来越重要，各国研究人员也相继研发出各种数据手套。数据手套可以应用于虚拟装配、医疗康复、工业控制、军事等领域。数据手套采集的信息，为了能够更直观、更真实反映出虚拟互换，选用Unity作为虚拟互换软件，将手部信息在计算机上更直观的呈现出来，体现出沉浸感。

2 数据手套原理

2.1 设计思路

本文设计的数据手套的功能：以帆布手套为载体用弯曲传感器绑在手指上，通过传感器采集手指弯曲角度信息，将采集的数据发送至PC机展示。在PC机应用软件中建立三维模型，通过人手同步控制模型，用信号采集模块采集传感器弯曲信号，将信号传输到单片机，给单片机编写数据处理程序，对数据进行处理、转化成角度，通过串口输送到PC机。最终实现的功能包括：通过数据手套可以完成手部信息转换，在虚拟互换软件上呈现出虚拟手同步变换，让用户能够体验沉浸感。

2.1.2 数据手套结构

数据手套硬件包括：传感器组，姿态板，单片机，帆布手套。……