國內外許多研究單位和公司在數據手套的研制開發方面做了大量的工作,并推出了一些采用不同傳感器的數據手套產品,得到較成功的應用。下面分析幾個主要產品的各項性能指標。
(1) Dataglove (已注冊商標)是VPL 公司于20世紀90年代推出的最早的數據手套,以模型4(根據手套模型的自由度區分手套型號)為例說明:
手套本體材料:氯丁二烯橡膠布。
傳感器:專利技術“光纖彎曲傳感器”。
自由度(DOF) :手指關節的彎曲和外展、大拇指的復雜動作。
空間定位:根據應用場合可選擇三維空間的單獨跟蹤、快速跟蹤或其他跟蹤系統。
測量精度: < 5°。
最大采樣頻率: 160 Hz。
接口: RS232,最高波特率115. 2 kbp s。
應用情況:被設計適用于VR的醫學應用,能作為功能評估、擊打損傷恢復、生物工程、運動生理等輸入設備。
評價:專利傳感器技術,結構緊湊,佩戴舒適,輕便易用;采用桌面控制模塊,能同時支持系4副手套;但是容易受用戶手尺大小影響,應用過程中需要重新校正(防止手套與手指之間滑動帶來的誤差) ,另外光纖的疲勞問題(光纖使用時間過長導致精度下降或折斷)也值得注意。
(2) Cyberglove是Virtual Technologies公司于1991年推出的。
手套本體材料:彈性纖維,可拉伸,尺寸固定。
傳感器:專利技術“壓電傳感器”。
自由度(DOF) :手指關節的彎曲和外展、大拇指、手掌彎曲、手腕的彎曲和外展。
空間定位:手腕處可安裝六自由度跟蹤器。
測量精度: 0. 5°。
最大采樣頻率: 112 Hz。
接口: RS232,最高波特率115. 2 kbp s。
應用情況:可用于是虛擬現實、遙控機器人、醫學、CAD、手語識別、視頻游戲、音樂生成、手功能分析等。
評價:質地很輕,佩戴舒適,手掌處成網狀易于通風,指尖露出,便于用戶抓取、寫字等;專利“壓電傳感器”具有良好的線性和強健性,體型細小、柔軟,對彎曲基本無阻力,受安裝位置和手指的彎曲曲率半徑影響很小,保證傳感器準確可重復地測量手部運動,并對所有用戶校正標準一致。
(3) Dataglove是5DT公司于1995年推出的數據手套系列(以5DTDataglove5為例) 。
手套本體材料:彈性纖維,手套尺寸固定,適用面廣,分左右手。
傳感器:光纖傳感器。
自由度(DOF) : 5個手指的彎曲傳感器、手掌的傾斜和轉動。
空間定位:無,可通過增加三維跟蹤器來實現。
測量精度: 8位A /D采樣,漂移擾動小。
最大采樣頻率: 200 Hz。
接口: RS232,支持無線收發。
應用情況:被設計為三維輸入設備,適合對虛擬世界的控制和操作,手勢識別,物理療法和物理復原,遠程機器人的控制等。
評價:質量有保證,適合大眾的尺寸,左右手版本,佩戴非常舒適; PC的ISA總線可同時連接4個手套,開放式結構,鼠標仿真模式, VR 程序驅動,有DOS和W indows下的軟件開發包;但是對不同用戶需要重新校正,同樣也存在疲勞問題。