基于Arduino的手势识别控制装置

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基于Arduino的手势识别控制装置

作者：梁梓廷叶军郑树海陈雪松

来源：《电脑知识与技术》2017年第18期

摘要：人机交互技术逐步从以计算机为中心转移到以人为中心，其中手势识别技术已广泛应用于电脑、手机等电子设备。该文介绍了一种基于Arduino的手势识别控制装置，传感器通过12C总线与Arduino通信，然后将处理的结果传输给电脑对电脑加以控制。通过优化手势识别算法，提高手势识别效率。设备具有接线简单、操作简便的特点。

关键词：手势识别；人机交互；Arduino单片机；九轴手势传感器

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）18-0184-02

1概述

手势识别是人机进行交互的一种方式，它在人民的生活中逐渐运用与流行起来，计算机的发展给手势识别提供了强大的计算平台，使得人与计算机的交互活动越来越频繁。其目的是运用计算机通过某种手段分析出每个手势的具体含义，进而获知手势发起者的整个表达，以达到实现人机交互的目的。常用的是通过传感器采集数据，然后进行数据的处理，再做出相应的操作。传感器其方便与专用的特点使得操作起来较为方便。

2系统总体设计

手势识别控制装置如图1所示，其由九轴手势传感器（PAJ7620U2）与Arduino Leonardo 组成，Leonardo可以模拟为鼠标或者键盘连接到其他的微控制器并进行通信。手势传感器可以识别9个手势，包括向上移动，向下移动，向左移动，向右移动，向前移动，向后移动，圆周顺时针，圆周逆时针和波动。系统的其工作原理是：手势信息通过简单的访问12C总线并与Arduino进行数据的交换，最后通过USB数据线来传输数据控制电脑。

3详细设计方案

要通过Arduino Leonardo来实现对电脑等设备的控制，可以将Arduino模拟为一个虚拟的鼠标和键盘。通过USB通信功能可以直接通过USB接口来与电脑进行通信，本文的思路是借鉴键盘的特点，通过算法控制Arduino来输出想要功能的ASCII码从而来模拟键盘。在不同的系统下输入键的ASCII码值是一样的，因此这就使得此控制系统具有了跨平台的特性。目前常见的系统Windows、Linux、Unix、Mac 0S、Android等都可以进行支持，这使得该装置的通用性与实用性进一步的提高，因此它可以应用在汽车或者助残装置等领域。

3.1主程序