基于动作捕捉追踪器及数据手套的VR拓展设备设计

元宇宙应用对虚拟设备提出了更高的交互需求,为此设计了一种基于动作捕捉追踪器及数据手套的VR拓展设备。该动作捕捉追踪器通过采集惯性传感器(IMU)获取人体胸部、腰部、腿部身体姿态数据,由数据手套采集定位器的电压获取5个手指的弯曲程。该系统采用ESP32作为主控器,搭载FreeRTOS嵌入式实时操作系统,各终端通过Wi-Fi及蓝牙协议与PC通信。数据接入SlimeVR Server及Open Gloves等开源VR系统,生成3D模型并在虚拟环境下还原人体动作。下位机同时获取手指限位数据,输出PWM信号控制舵机,实现了VR力反馈体感手套,各下位机终端均具有完善的调试接口及电源设计,各设备利用Solidworks软件建模并进行3D打印。通过开源项目的支持,本设计可在已有家用VR头戴及其配套定位手柄的情况下,提供腰部、腿部、脚部及手指等部位的追踪,在VR软件中实现全身追踪效果,从而提升了虚拟设备交互能力。