1.一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于，主要包括手套本体(1)、感知模块(2)、控制模块(3)、通信模块(4)、供电模块(5)和游戏主机。

所述手套本体(1)包括手掌部和手指部；

所述感知模块(2)实时监测手套本体(1)的姿态变化；

所述感知模块(2)主要包括弯曲传感器和九轴惯性传感器；

所述弯曲传感器设置在手指部，监测手指部的弯曲程度，得到手指部弯曲信号，并发送至控制模块(3)；

所述九轴惯性传感器设置在手掌部，监测手掌部的运动状态，得到手掌部运动信号，并发送至控制模块(3)；

所述控制模块(3)对接收到的手指部弯曲信号和手掌部运动信号进行数据预处理和姿态解算，得到姿态解算结果，并将姿态解算结果发送至游戏主机；

所述游戏主机获取姿态数据后，利用存储在游戏主机可读存储介质内的钟摆模型计算手掌部的运动轨迹；

所述供电模块(5)为感知模块(2)、控制模块(3)和通信模块(4)供电。

2.根据权利要求1所述的一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于：所述通信模块(4)为无线通信模块或有线串口通信模块。

3.根据权利要求1所述的一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于：所述游戏主机主要包括电脑、游戏机和手机。

4.根据权利要求1所述的一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于：所述供电模块(5)包括稳压模块和锂电池；

所述锂电池的电压经过稳压模块稳压后为感知模块(2)、控制模块(3)和通信模块(4)供电。

5.根据权利要求1或2所述的一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于：所述弯曲传感器在手指部范围内可移动；

所述九轴惯性传感器在手掌部范围内可移动；

所述弯曲传感器和九轴惯性传感器可拆卸。

6.根据权利要求1所述的一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于：九轴惯性传感器包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器和三轴地磁传感器。

7.根据权利要求1或6所述的一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于，控制模块(3)对接收到的手掌部运动信号进行姿态解算的主要步骤如下：

1)基于卡尔曼滤波对手掌部运动信号进行滤波，主要步骤如下：

1.1)通过上一时刻手掌部运动状态X(k-1|k-1)预测当前的手掌部运动状态X(k|k-1)，即：X(k|k-1)＝A·X(k-1|k-1)+B·U(k)       (1)式中，A和B为卡尔曼滤波系统参数；U(k)为当前手掌部运动状态的控制量；

当前的手掌部运动状态X(k|k-1)的协方差P(k|k-1)如下所示：T

P(k|k-1)＝A·P(k-1|k-1)A+Q    (2)式中，P(k-1|k-1)是上一时刻手掌部运动状态X(k-1|k-1)的协方差；AT是A的转置矩阵；

Q是卡尔曼滤波系统的噪声；

1.2)估计参考测量值X(k|k)，即：X(k|k)＝X(k|k-1)+kg(k)·(Z(k)-H·X(k|k-1))    (3)式中，kg(k)是k时刻卡尔曼增益；H是测量系统的参数；Z(k)为k时刻待滤波信号；

卡尔曼增益kg(k)如下所示：

kg(k)＝P(k|K-1)·HT/(H·P(k|k-1)·HT+R)       (4)式中，R为k时刻测量噪声协方差；

参考测量值X(k|k)的协方差P(k|k)如下所示：P(k|k)＝(1-kg(k)·H)·P(k|k-1)           (5)

1.3)重复步骤1.1至步骤1.2，直至所有手掌部运动信号滤波完毕；

2)利用三轴加速度传感器和三轴地磁传感器对手掌部运动信号进行初始姿态解算，主要步骤如下：

2.1)设定地磁北极方向为参考坐标系的X轴正方向，重力方向为参考坐标系的Z轴正方向；以方向余弦矩阵表示手掌部运动姿态；

2.2)以三轴地磁传感器读数 为方向余弦矩阵的第一列，参考坐标系的Z轴读数为第二列，三轴加速度传感器的读数 为方向余弦矩阵第三列，以元素 为方向余弦矩阵第二列，建立方向余弦矩阵；参考坐标系的Z轴读数通过与三轴地磁传感器读数 正交计算得到；

方向余弦矩阵 如下所示：

3)利用三轴陀螺仪进行姿态更新，主要步骤如下：

3.1)采用四元数表示三轴陀螺仪更新后的姿态，即：式中，表示更新后手掌部运动姿态； 为三轴陀螺仪测量得到的角速度；t为采样时间；q为更新前手掌部运动姿态；

3.2)对手掌部运动姿态 进行归一化，即：式中，qn为当前手掌部运动姿态归一化值；qn-1为上一时刻手掌部运动姿态归一化值；n表示时刻；

4)对方向余弦矩阵进行误差补偿，主要步骤如下：

4.1)将方向余弦矩阵转化为四元数形式，即：qAM＝a+bi+cj+dK

式中，a、b、c和d为转换参数；i、j和K表示虚数单位；

转换参数a、转换参数b、转换参数c、转换参数d分别如下所示：转换后，方向余弦矩阵DCM如下所示：

4.2)计算四元数qAM与四元数qg之间的差 即：式中，其中qAM为三轴地磁传感器和三轴加速度传感器数据构成的方向余弦矩阵所转化成的四元数，qg为三轴陀螺仪数据积分后表示姿态变化的四元数；

4.3)计算坐标系方向的单位向量 和旋转角度 即：式中，re表示实部，im表示虚部；

4.4)建立虚拟角速度矢量 即：

式中，S(*)表示函数；

5)利用公式(6)、公式(7)和公式(16)对四元数进行更新，从而实时表示手掌部运动姿态，并发送至游戏主机；

6)游戏主机获取姿态数据后，利用存储在游戏主机可读存储介质内的钟摆模型计算手掌部的运动轨迹，即所述钟摆模型利用三角函数，将手掌部的旋转角度转化为移动的距离，实现运动轨迹的实时追踪。

8.根据权利要求1或6所述的一种实时动态追踪的游戏手套，其特征在于，控制模块(3)对接收到的手指部弯曲信号进行姿态解算的主要步骤如下：

1)设定弯曲阈值ε；

2)弯曲传感器串联定值电阻；

3)测量弯曲传感器两端电压值U，并判断电压U≥ε是否成立，若成立，则判断手指弯曲，若不成立，则判断手指未弯曲。