【摘 要】
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随着虚拟现实技术在各个领域中的快速发展与广泛应用，为使用户获得更为良好的环境交互性使用体验，虚拟现实及智能穿戴设备中的数据手套研发在近年来成为了国内外研究的热点。
相较于传统机械力学结构或电磁式传感器，以光纤传感器为传感核心的数据手套设计具有成本低、精度高和稳定性好等优点，但也存在结构复杂、使用寿命短、解调速度慢等不足之处。为解决上述问题，提出了一种基于光纤光栅传感技术的人手弯曲识别及其解调系统的方案，并进行大量的理论分析和实验研究工作：
首先，对以光纤传感器为基础的数据手套在国内外的
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随着虚拟现实技术在各个领域中的快速发展与广泛应用，为使用户获得更为良好的环境交互性使用体验，虚拟现实及智能穿戴设备中的数据手套研发在近年来成为了国内外研究的热点。
相较于传统机械力学结构或电磁式传感器，以光纤传感器为传感核心的数据手套设计具有成本低、精度高和稳定性好等优点，但也存在结构复杂、使用寿命短、解调速度慢等不足之处。为解决上述问题，提出了一种基于光纤光栅传感技术的人手弯曲识别及其解调系统的方案，并进行大量的理论分析和实验研究工作：
首先，对以光纤传感器为基础的数据手套在国内外的发展现状以及研究意义进行了综述，并对目前数据手套中弯曲识别系统存在的问题进行了论述；
其次，对现有的光纤光栅传感网络复用技术的优势与不足进行了详细阐述，从理论上建立并分析适用于人手弯曲识别应用需求的光纤布拉格光栅应力与温度传感模型；
然后，根据数据手套的实际需求设计了封装传感单元，通过有限元软件实现传感单元建模并进行受力仿真分析，设计了一种灵活轻便的弯曲结构并搭建传感器测试平台，对传感单元的应力、温度特性进行实验研究，得到了应力响应特性；
最后，提出了基于光纤光栅匹配滤波法的传感信号解调系统方案。基于现场可编程门阵列(FPGA)技术设计了4通道光信号采集、数据信号处理的硬件电路系统，同时设计了上位机可视化软件系统。
文中提出的弯曲传感器结构与解调系统设计具有结构简单、使用寿命长、解调速率快等优点，可对数据手套设计方案提供新的思路，由此系统集成的数据手套设计对信息化数字手套技术的研究具有较好的参考价值。
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