在传统的虚拟现实技术中,人机交互的方式以鼠标键盘为主,机舱虚拟现实技术亦是如此,缺乏沉浸式体验。基于体感的人机交互方式在某些领域逐渐取代传统的人机交互方式。无论是基于计算机视觉式体感还是基于惯性传感器式体感,都取得了长足进步。而手势交互技术作为体感交互方式的一种,无论是在科研领域还是在生产工业中都得到了充分利用。本文以惯性传感器式体感技术为基础,将手势交互技术与实验室的机舱虚拟现实相结合,实现人机交互的目的。首先,介绍了三种姿态表示方法,以及各自的微分方程,通过比较三种姿态表示方法,并结合手势特点,选择四元数法作为手势姿态表示方法。使用微机械六轴传感器采集手势数据,由于传感器中的加速度计和陀螺仪存在自身误差,因此采用互补滤波方式对加速度计和陀螺仪数据进行融合,以减小误差。融合后的数据采用龙格库塔法进行四元数更新,并根据四元数与方向余弦矩阵及欧拉角的关系,计算出姿态变换矩阵和欧拉角。其次,依据真实的人体手部特点通过三维建模软件建立虚拟手模型。设计一款无线式数据手套,用于采集人体手部姿态信息,计算手掌和手指各关节的姿态变换角度。最后,在无线数据手套上移植嵌入式系统,使用C语言设计嵌入式程序。将虚拟手模型和虚拟机舱模型导入Unity3D环境中,使用C#语言对模型脚本程序进行编辑,从而能够接收来自数据手套的信息,并且能够实时完成虚拟手姿态变换。在实测阶段,通过数据手套与机舱虚拟现实进行人机交互,实现实时手势显示,并且在机舱虚拟现实环境中进行特定指令操作。