一种基于手势识别的可穿医疗设备
阅读说明：本技术 一种基于手势识别的可穿医疗设备 (Wearable medical equipment based on gesture recognition ) 是由 杨相海 农瑞婷 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开的属于医疗设备技术领域,具体为一种基于手势识别的可穿医疗设备,包括手和手势触发开关,所述手的中指上戴有固定器,所述手势触发开关以环形戒指的形式戴在手的食指上；所述固定器包括戴在手中指上的戒指本体,所述戒指本体顶端一体化设有盒体,所述盒体左侧内壁固定安装有振动器,所述盒体右侧内壁固定安装有手势识别芯片；所述手势触发开关与所述手势识别芯片电性连接,本发明通过手势识别芯片识别手势,识别后,通过手势触发开关使振动器进行工作,不仅具有快速将处于梦魇状态的人给唤醒,还具有大大降低唤醒难度的作用,从而不仅会减轻梦魇带给人体的伤害,还会降低梦魇症带来的痛苦。(The invention belongs to the technical field of medical equipment, and particularly relates to wearable medical equipment based on gesture recognition, which comprises a hand and a gesture trigger switch, wherein a fixer is worn on a middle finger of the hand, and the gesture trigger switch is worn on an index finger of the hand in the form of an annular ring; the fixer comprises a ring body worn on a middle finger of a hand, a box body is integrally arranged at the top end of the ring body, a vibrator is fixedly arranged on the inner wall of the left side of the box body, and a gesture recognition chip is fixedly arranged on the inner wall of the right side of the box body; the nightmare sign comprises a gesture identification chip, a vibrator and a gesture trigger switch, wherein the gesture trigger switch is electrically connected with the gesture identification chip, the gesture is identified through the gesture identification chip, and the vibrator works through the gesture trigger switch after the gesture trigger switch is identified, so that the nightmare sign has the functions of quickly waking up a person in a nightmare state and greatly reducing the difficulty in waking up the person, and therefore the nightmare sign can reduce the injury to the human body and reduce the pain caused by nightmares.)
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种基于手势识别的可穿医疗设备。
背景技术
梦魇症是指睡梦中惊叫或幻觉有重物压身，不能举动，欲呼不出，恐惧万分，如窒息状，是一种常见临床症状，由于人在入睡状态中血压进一步降低，造成心脑缺血，供氧减少，大脑皮层的运动中枢比感觉中枢先进入抑制状态；或由于外周神经进入抑制状态比中枢神经快，从而造成神志清楚，运动瘫痪的梦魇症，目前针对梦魇症(睡眠瘫痪症)还没有有效的治疗方法，研究主要集中于人处于睡眠瘫痪症时快速唤醒身体的方法，主要靠自身意识唤醒局部肌肉，然后带动唤醒其他肌肉，这个过程缓慢而且痛苦；
Benham等研究表明，35％的学生曾经历过梦魇，并且经历过梦魇的学生比从未经历过梦魇的学生压力更大，睡眠质量更差，随着生活节奏的加快，人们的压力也慢慢变大，睡眠质量也逐渐降低，导致发生梦魇的人数在不断提高，这样就会给人体带来伤害；
为此，我们提出一种基于手势识别的可穿医疗设备。
发明内容
鉴于上述和/或现有一种基于手势识别的可穿医疗设备中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种基于手势识别的可穿医疗设备，通过手势识别芯片识别手势，识别后，通过手势触发开关使振动器进行工作，能够解决上述提出主要靠自身意识唤醒局部肌肉，然后带动唤醒其他肌肉，这个过程缓慢而且痛苦的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种基于手势识别的可穿医疗设备，其包括手和手势触发开关，所述手的中指上戴有固定器，所述手势触发开关以环形戒指的形式戴在手的食指上；
所述固定器包括戴在手中指上的戒指本体，所述戒指本体顶端一体化设有盒体，所述盒体左侧内壁固定安装有振动器，所述盒体右侧内壁固定安装有手势识别芯片；
所述手势触发开关与所述手势识别芯片电性连接，所述手势触发开关与所述振动器电性连接；
所述手势识别芯片是由红外线发射管、遮挡板和红外线接收管组成的光电传感识别芯片。
作为本发明所述的一种基于手势识别的可穿医疗设备的一种优选方案，其中：所述振动器采用的是具有体积小的手机振动器。
作为本发明所述的一种基于手势识别的可穿医疗设备的一种优选方案，其中：还包括一种振动器的操作流程，具体步骤如下：
S1，直流电流通过电刷与换向器之间的滑动接触使用，电流流入线圈，不同绕组的通电线圈在定子组形成的磁场中切割磁力线产生电磁力，这一电磁力形成的力矩使转子发生转到，而流经电刷的电流，通过转向器作用使这一过程循环进行，实现了转子动；
S2，因为转子上有重心偏离中间的振子，导致转子的重心不处于轴的中心，引发转子不平衡，转子在旋转过程中会由于重心不断改变，而产生振动；
还包括一种手势识别芯片的操作流程，具体步骤如下：
步骤一，红外线发射管发射出红外线光束；
步骤二，当手指上下摆动时，手指带动遮挡板将红外线光束遮挡并反射给红外线接受管；
步骤三，当接收到的信号处于明暗交替变化时，触发开关，将红外线发射管、遮挡板和红外线接受管固定在相对稳定的空间内，从而提高信号传递的单一性和稳定性，保证了信号传递的准确性。
与现有技术相比：
1.通过手势识别芯片识别手势，识别后，通过手势触发开关使振动器进行工作，不仅具有快速将处于梦魇状态的人给唤醒，还具有大大降低唤醒难度的作用，从而不仅会减轻梦魇带给人体的伤害，还会降低梦魇症带来的痛苦；
2.通过将固定器和手势触发开关戴在手上，不仅具有携带方便，还具有体积小的作用；
3.通过将红外线发射管、遮挡板和红外线接收管组成光电传感识别芯片，不仅具有原理简单的作用，还具有成本低的作用。
附图说明
图1为本发明整体效果示意图；
图2为本发明固定器分开结构示意图；
图3为本发明固定器结构示意图；
图4为本发明手势触发开关结构示意图；
图5为本发明手势识别芯片原理流程图；
图6为本发明陀螺仪识别芯片原理流程图。
图中：手1、手势触发开关2、固定器3、戒指本体31、盒体32、振动器4、手势识别芯片5。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种基于手势识别的可穿医疗设备，具有快速将处于梦魇状态的人给唤醒的优点，请参阅图1-图6，包括手1和手势触发开关2，所述手1的中指上戴有固定器3；
进一步的，所述手势触发开关2以环形戒指的形式戴在手1的食指上；
进一步的，所述固定器3包括戴在手1中指上的戒指本体31，所述戒指本体31顶端一体化设有盒体32，所述盒体32左侧内壁固定安装有振动器4，所述盒体32右侧内壁固定安装有手势识别芯片5，具体的，振动器4通过震动具有将处于梦魇状态的人给唤醒的作用，手势识别芯片5具有识别手势的作用，通过手势识别芯片5具有使手势触发开关2对振动器4进行启动的作用。
进一步的，所述手势触发开关2与所述手势识别芯片5电性连接，所述手势触发开关2与所述振动器4电性连接，具体的，手势识别芯片5根据识别的手势具有对手势触发开关2进行启动的作用，手势触发开关2具有对振动器4进行控制的作用。
进一步的，所述手势识别芯片5是由红外线发射管、遮挡板和红外线接收管组成的光电传感识别芯片。
进一步的，所述振动器4采用的是具有体积小的手机振动器。
进一步的，还包括一种振动器4的操作流程，具体步骤如下：
S1，直流电流通过电刷与换向器之间的滑动接触使用，电流流入线圈，不同绕组的通电线圈在定子组形成的磁场中切割磁力线产生电磁力，这一电磁力形成的力矩使转子发生转到，而流经电刷的电流，通过转向器作用使这一过程循环进行，实现了转子动；
S2，因为转子上有重心偏离中间的振子，导致转子的重心不处于轴的中心，引发转子不平衡，转子在旋转过程中会由于重心不断改变，而产生振动；
还包括一种手势识别芯片5的操作流程，具体步骤如下：
步骤一，红外线发射管发射出红外线光束；
步骤二，当手指上下摆动时，手指带动遮挡板将红外线光束遮挡并反射给红外线接受管；
步骤三，当接收到的信号处于明暗交替变化时，触发开关，将红外线发射管、遮挡板和红外线接受管固定在相对稳定的空间内，从而提高信号传递的单一性和稳定性，保证了信号传递的准确性；
具体的，手势识别芯片主要分为光电传感识别芯片和陀螺仪识别芯片两种；
目前的光电传感识别芯片：以elmos公司研发的HALIOSTM的方案为列，它的功能可以满足手势识别所带来的各种挑战，特别是产品在工作的时候不受外界环境光的影响，也能够在温度快速变化的环境中保持功能的一致性；
该方案主要由两款芯片E909.06和E909.07来实现，E909.06是内含16位单片机、利用光电技术制作而成的传感器芯片，它可以无需接触而识别我们的手势变化，而E909.07是一款高性能、高灵敏度的互阻抗放大器，它的引入大大提高了E909.06的手势识别的距离，该手势识别方案可以识别一些简单的一、二、三维手势动作；
在原理上，E909.06的光电传感器系统-HALIOSTM向外发射经过调制的红外光，然后经过外界物体(如手势)反射回来给光电二极管，这个二极管再把光信号转换成电信号和另外一路补偿管的信号进行比较之后传给芯片，E909.06再根据该信息数据的改变来鉴别外界手势的改变，这个方案最大的特点是不受外界环境光的干扰，并且可以实现自动校准的功能，消除由于传感器表面存在划痕、灰尘等的干扰；
以上基于光电传感器的识别系统，虽然能够识别一些简单的手势，但是要求条件较高，需要手势始终处于红外光的捕捉范围内，而人处于睡觉状态时，显然无法满足以上基本条件；
目前的陀螺仪识别芯片：以黄启友发的《基于陀螺传感器的三维手势识别方案》为代表，工作原理主要是通过陀螺仪感知人手势动作，然后转化成数字信号，把数据发送给无线接收器，具体硬件设备如下：
手势识别器所需设备如图6所示，使用的角速度陀螺仪是IDG300识别度是2.0mV/°/s，可以感知人体一些简单手势，然后把捕捉到的手势变化经转换器换算为数字信息，该设备的中心单元是Atmega16，主要完成初始化工作，通过Atmega16信息接口获得识别的数字信息，然后把数字信息传递到无线收发装置nRf24API，该识别器的远距离信号传递装置正是nRf24API，它的工作频段是2.4GHz，为了初步更多的手势识别信息数据，增加了上位机，上位机设备如图6所示，有Atmega16单片机、Nrf24API等，由于以上设备使用的连接方式均是USB口连接，所以不存在设备之间连接问题；
基于陀螺仪的芯片能够避免对红外光捕捉范围的要求，但是由于每个人每次手势差异较大，导致识别难度增大，信号传递的准确性有待提高，由于涉及设备比较多而且昂贵，所以生产成本相对比较高；
而由红外线发射管、遮挡板和红外线接收管组成的光电传感识别芯片与上述两种识别芯片相比，具有原理简单、制造成本相对较低的作用。
在具体使用时，本领域技术人员将固定器3戴在手1的中指上，且再将手势触发开关2戴在手1的食指上，当发生梦魇症时，使手指进行摆动，摆动后，手势识别芯片5就会对其进行识别，识别后，手势触发开关2就会对振动器4进行控制，从而使振动器4发生振动，这样就会通过振动器4将处于梦魇状态的人给唤醒；
其中手势识别芯片5的工作原理是：红外线发射管发射出红外线光束，当手指上下摆动时，手指带动遮挡板将红外线光束遮挡并反射给红外线接收管，当接收到的信号处于明暗交替变化时，触发开关，将红外线发射管、遮挡板和红外线接受管固定在相对稳定的空间内，从而提高信号传递的单一性和稳定性，保证了信号传递的准确性；
振动器4的工作原理是：直流电流通过电刷与换向器之间的滑动接触使用，电流流入线圈，不同绕组的通电线圈在定子组形成的磁场中切割磁力线产生电磁力，这一电磁力形成的力矩使转子发生转到，而流经电刷的电流，通过转向器作用使这一过程循环进行，实现了转子动，因为转子上有重心偏离中间的振子，导致转子的重心不处于轴的中心，引发转子不平衡，转子在旋转过程中会由于重心不断改变，而产生振动。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。