基于Arduino手势控制器设计与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着物联网、智能家居等新兴技术的快速发展，人机交互技术作为连接用户和设备的桥梁，正朝着更加自然、便捷的方向发展。

传统的交互方式如键盘、鼠标等，已经无法满足人们对智能化、个性化操控的需求。

手势识别技术作为一种新兴的人机交互方式，具有直观、便捷、无需接触等优点，近年来备受关注，并在智能家居控制、虚拟现实、机器人等领域展现出巨大的应用潜力。

2. 本选题国内外研究状况综述

手势识别技术作为人机交互领域的研究热点，近年来取得了显著进展，涌现出许多优秀的研究成果和应用案例。

#国内研究现状国内学者在手势识别领域的研究主要集中在基于视觉、基于传感器以及混合识别方法等方面。

在基于视觉的手势识别方面，清华大学、北京航空航天大学等高校开展了深入研究，提出了一系列基于深度学习的手势识别算法，并在复杂背景、遮挡等情况下取得了较好的识别效果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题的主要研究内容包括以下几个方面：1.基于arduino平台的硬件系统设计:选择合适的arduino开发板和传感器模块，搭建手势识别系统的硬件平台。

主要包括arduinouno开发板、手势识别传感器模块、蓝牙模块、电源模块等。

2.手势识别算法设计:研究适用于arduino平台的手势识别算法，对传感器采集到的数据进行处理和分析，识别预设的几种手势，例如左右滑动、上下滑动等。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论研究和实验研究相结合的方法，按照以下步骤逐步开展：1.需求分析与方案设计阶段:分析手势控制器的功能需求和性能需求，确定系统的设计目标和技术路线，完成系统总体方案设计。

2.硬件平台搭建与测试阶段:根据方案设计，选择合适的arduino开发板、传感器模块和其他硬件组件，完成硬件电路的搭建和测试，确保硬件平台稳定可靠。

3.软件设计与调试阶段:基于arduinoide开发环境，设计手势识别算法，编写控制逻辑程序，并进行软件调试，实现手势识别和设备控制功能。

5. 研究的创新点

本课题的研究创新点主要体现在以下几个方面：1.低成本、易于实现:本课题将采用arduino平台作为硬件基础，结合低成本的传感器模块，设计一种易于实现的手势识别控制器，降低了手势识别技术的应用门槛。

2.轻量级手势识别算法:针对arduino平台的资源受限特点，研究适用于该平台的轻量级手势识别算法，在保证识别精度的同时，降低算法的计算复杂度，提高系统的实时性。

3.应用场景创新:将基于arduino的手势控制器应用于智能家居控制，为用户提供一种更加自然、便捷的交互方式，例如通过手势控制灯光、家电等设备，提升用户体验。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 黄俊杰,刘政,林志贤,等. 基于arduino的智能家居语音控制系统设计[j]. 电子技术应用, 2020, 46(11): 141-145.

[2] 刘伟,张营,谢飞. 基于arduino的智能插座设计与实现[j]. 电子技术与软件工程, 2021(07): 158-160.

[3] 赵明,王永强,王志强. 基于arduino和android的智能灌溉系统设计[j]. 农机化研究, 2021, 43(04): 226-230.