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基于指尖位置的人手与HIT/DLR灵巧手运动映射

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哈尔滨工业大学学报 2007年第11期39卷 1727-1731页

作者：胡海鹰谢宗武李家炜刘宏哈尔滨工业大学机器人研究所哈尔滨150001

分别建立人手和HIT/DLR机器人灵巧手的几何模型,并分析两者之间的结构差异及其产生的运动映射问题.通过数据手套测得人手关节角度,利用人手模型和人手运动学关系计算得到人手指尖位置,通过改进的指尖位置的映射方法,将人手的运动映射到... 详细信息

分别建立人手和HIT/DLR机器人灵巧手的几何模型,并分析两者之间的结构差异及其产生的运动映射问题.通过数据手套测得人手关节角度,利用人手模型和人手运动学关系计算得到人手指尖位置,通过改进的指尖位置的映射方法,将人手的运动映射到机器人灵巧手上,解决了人手运动空间和灵巧手空间不一致的问题.仿真试验结果表明该映射方法是有效和直观的,能满足对HIT/DLR机器人灵巧手遥操作的需要.

关键词：人手模型 HIT/DLR灵巧手指尖位置运动映射

基于圆弧扫描线的手势特征提取和实时手势识别

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数据采集与处理 2016年第1期31卷 184-189页

作者：刘砚秋王修晖中国计量学院信息工程学院杭州310018

基于手势的人机交互是当前备受关注的自然人机交互模式之一,实时手势识别是其中最重要的步骤。本文提出了一种基于圆弧扫描线的手势特征提取和实时手势识别方法。首先,基于一种抽象描述手掌和五指关系的简洁人手海龟模型,结合肤色特征... 详细信息

基于手势的人机交互是当前备受关注的自然人机交互模式之一,实时手势识别是其中最重要的步骤。本文提出了一种基于圆弧扫描线的手势特征提取和实时手势识别方法。首先,基于一种抽象描述手掌和五指关系的简洁人手海龟模型,结合肤色特征和腕部标记分割出人手部图像,并进行二值化处理和统一尺寸来建立手势训练集。然后,以手掌中心为圆心构造同心圆来提取训练集中不同手势样本的特征,并使用线性判别分析(Linear discriminant analysis,LDA)算法对手势特征向量进行离线预处理。最后,使用改进的加权K近邻(Weighted-K-nearest neighbor,W-KNN)算法进行实时手势分类和识别。为了验证本文方法的有效性,在自建小型手势数据库上进行了算法分析和比较,并在多投影系统下进行实时交互测试。实验结果表明本文算法具有较高的识别效率。

关键词：人手模型手势识别线性判别分析人机交互 K近邻法

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基于体素的人手结构自动估测

中国图象图形学报 2014年第1期19卷 54-61页

作者：姚争为潘志庚杭州师范大学数字媒体与人机交互研究中心杭州310036

目的人手结构估测是建立个性化3维人手模型以及进行人手姿态估测的重要步骤之一。由于人手骨架为表皮所覆盖,普通摄像机无法直接获得其结构,因此常常需要人员参与估测过程,无法真正实现自动化,这必然会增加估测的时间和估测的复杂度。... 详细信息

目的人手结构估测是建立个性化3维人手模型以及进行人手姿态估测的重要步骤之一。由于人手骨架为表皮所覆盖,普通摄像机无法直接获得其结构,因此常常需要人员参与估测过程,无法真正实现自动化,这必然会增加估测的时间和估测的复杂度。方法本文从人手纹理与人手关节位置相关性出发,利用一套图像分割和图像增强技术提取出大致的人手连接结构;再利用多视点3维建模、3维拟合技术和粒子群优化算法,优化之前得到的人手连接结构。结果经实验证明该方法能成功地提取出人手结构,估测的每个阶段均无需人员参与。结论与之前方法相比,该方法真正实现了估测过程自动化,减少了估测时间和估测误差。

关键词：个性化连接结构体素人手模型手姿态估测

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虚拟装配环境中的人手抓取行为与操作研究

虚拟装配环境中的人手抓取行为与操作研究

作者：蒋昕洁杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着VR技术的推广,虚拟装配逐渐被应用于发现产品装配过程中未知的错误,由人手、虚拟手以及虚拟装配零部件之间交互完成,过程中虚拟抓取的实现与否将直接影响到虚拟手是否能够在虚拟环境中准确完成装配目标。由于人手的复杂性较高,因此... 详细信息

随着VR技术的推广,虚拟装配逐渐被应用于发现产品装配过程中未知的错误,由人手、虚拟手以及虚拟装配零部件之间交互完成,过程中虚拟抓取的实现与否将直接影响到虚拟手是否能够在虚拟环境中准确完成装配目标。由于人手的复杂性较高,因此如何更好地在虚拟环境中还原手部逼真的装配行为需要考虑多种因素。论文主要围绕虚拟装配环境中人手的抓取与操作行为展开研究。首先,根据对人手结构的分析构建人手模型,此模型通过理论数据与实际观察得出结构尺寸,符合人手的形状特点,并能够实现人手的运动性能。通过SOLIDWORKS对指节、关节、手掌建模装配,实现人手的主要动作仿真。其次,分析不同的抓取手势下手指的运动特性,建立指尖运动轨迹,并通过正逆向运动学分析验证其正确性,提出基于抓取手势的抓取规则,提高抓取效率的同时保证稳定抓取。最后,分析双手影响因素,对不同的双手操作模式,根据左右手的运动状态分类,分析作业流程以及左手、右手、零部件和装配体之间的交互关系。论文最后在MATLAB环境下验证引入目标物体变量的运动轨迹的有效性,并通过SOLIDWORKS对单手运动轨迹下的抓取行为进行仿真,实现单手抓取。建立实例实现不同模式下的双手装配过程,结果证实本文建立运动轨迹的方法有效,双手模式分析可行,能够完成装配目标。

关键词：虚拟装配人手模型运动轨迹抓取规则单手抓取双手操作模式