摘要 

Leap Motion是面向PC以及Mac的体感控制器制造公司Leap于2013年2月27日发布的体感控制器，它能够精准的识别人的双手及各个指头的动作，从而提供给第三方应用使用。

Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，通过Arduino能够开发出各种各样的创意电子产品。

结合LeapMotion和Arduino，便能够实现通过体感控制硬件设备的神奇效果，由于Arduino可以外接各种外部设备，我们能够尽情的发挥想象力进行设计。包括机械臂、四轴飞行器、遥控车在内的各种设备都可以成为控制的目标。

引言

Leap Motion是面向PC以及Mac的体感控制器制造公司Leap于2013年2月27日发布的体感控制器，它能够精准的识别人的双手及各个指头的动作，从而提供给第三方应用使用。

Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，通过Arduino能够开发出各种各样的创意电子产品。

结合LeapMotion和Arduino，便能够实现通过体感控制硬件设备的神奇效果，由于Arduino可以外接各种外部设备，我们能够尽情的发挥想象力进行设计。包括机械臂、四轴飞行器、遥控车在内的各种设备都可以成为控制的目标。

本项目的控制目标为机械臂，通过LeapMotion识别手势，将其转换为控制信号，实现对机械臂的动作控制，实现与人手同步的效果。

系统方案 

系统的整体框图如下：

l LeapMotion连接PC，通过USB将手势动作传给PC；

l PC机通过我们的JAVA程序，将手势转换为控制信号，通过串口传给Arduino板；

l Arduino接收到控制信号，将其转换为舵机的控制信号，发送给机械臂，实现控制；

系统硬件设计

系统使用的硬件包括：

LeapMotion体感控制器、Arduino控制板、MeARM机械臂、串口线

系统软件设计

系统的软件框图如下：

通过使用LeapMotion的SDK，捕捉手势动作，通过我们自己的JAVA程序，将控制信号通过RS232发给Arduino，然后再Arduino端进行编程，实现简单的控制协议，将手部的X、Y、Z以及抓取动作解析为舵机控制信号，发给机械臂，实现控制。

系统创新

以往的机械臂都是采用控制杆或者遥控器等方式控制，十分不直观，不利于学习。而通过手来控制“手”才是最接近人类直觉的控制方式，LeapMotion体感控制器的出现很好地解决了这个问题。任何用户，无需培训，就可以很方便的操纵机械臂，这样的交互改进就好比iPhone的触摸控制相对以前的功能机的控制的改进一般。

评测与结论

经过测试与优化，机械臂的控制已经较为流畅，可以实现简单的移动及抓取动作，通过持续优化，能够实现更理想的效果，接近实用水平。