与此同时,多种多样的智能论文网备应运而生,这其中包括智能可穿戴设备,有智能手表、智能手环以及谷歌眼镜等等。智能可穿戴设备实现人与科技的交互,为每个人提供专属的、个性化的服务,并形成独一无二的个人数据。

加拿大创业公司Thalmic Labs推出的创新性可穿戴式设备--MYO(手势控制臂环),通过采集手臂活动时的肌肉电位活动图来识别作出的手势,并发出相应的指令实现对其它设备的控制[1]。

MYO臂环仅在国外有售,其在智能家居方面的应用多为开发爱好者自主研究。MYO臂环的设计可以应用于多个场景。在办公场景中可以控制PPT的放映,在军事应用中可以实现对无人机的操控以及在智能家居中实现对电灯等家电的控制,这些在国外都有涉及。在国内,由于受限于客观条件,对于MYO臂环的开发应用并不多。

1。2   MYO与Leap Motion以及Kinect比较

MYO和Kinect以及Leap Motion三者都是基于体感识别控制的智能设备。

Kinect是微软推出的XBOX360体感周边外设,其与摄像头相似,可以通过USB接口与游戏机连接[2]如图1-1所示。Kinect使用红外定位,通过发射红外线对房间进行立体定位,摄像头借助红外线来识别人体的运动。Kinect 体感游戏在Xbox 360 上获得很好的评价,但是对于 Windows 平台上的开发却一直只能使用非官方的解决方案,并且Kinect主要应用于体感游戏方面。

Leap Motion是面向PC和Mac的体感控制器如图1-1所示,可以在PC及Mac上通过手势控制电脑。通过红外LED+灰阶CAMERA的方式采集数据,并生成3D数据是Leap Motion的主要原理[3]。Leap Motion只处理手部的3D,不像Kinect要生成全身的扫描,并产生 复杂的信息,因此Leap Motion的运行效率自然也会高很多。

MYO如图1-2所示则是一款通过监测佩戴者手臂活动时的肌肉电位来识别手势的体感控制设备,它的原理具有独创性,是目前唯一一款基于肌肉电位信息的智能设备。此原理同时加强了识别的灵敏度。并且MYO的驱动安装以及使用都很简单易上手。并且由于无线蓝牙的配置,没有了空间上的束缚,只要在信号范围内便可执行操作。三种设备的比较如表1-3所示。

图1-1 Leap Motion、Kinect 互动图

图 1-2 MYO互动图

表 1-3 设备比较

设备名称 识别方式 识别部位 用途

MYO臂环 生物电位识别 手臂 户内、户外控制各类设备

Kinect 红外定位 全身 游戏

Leap Motion 红外LED+灰阶camera 手部 游戏、控制PC设备

综上所述,在智能家居设备的控制系统中,MYO臂环在使用方式以及适用空间范围的大小中更加适合,同时MYO独特的交互方式更加适用于残障人士和老年人,因此使用MYO臂环作为控制设备。

1。3  设计的目的

随着物联网技术的不断发展和推进,鼠标和键盘等按键式输入设备已经不满足人们的需求。针对在不同生活场景中,各种智能控制终端设备层出不穷。在智能家居中,人们希望摆脱按键,以更加智能方式控制家居设备,特别是老人、残障人士以及不适合双手进行按键的场合。

MYO臂带是加拿大Thalmic Labs公司推出的一款控制终端设备。其基本原理是:使用者的手臂肌肉运动时产生的电位活动变化数据传递给MYO感应器,然后识别使用者的用途,再将PC端处理的结果通过蓝牙发送至受控设备。

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