人机协作中人体运动预测方法研究综述北大核心

当今世界制造业智能化发展趋势下,产品制造过程愈加重视机器人的使用和柔性化生产,轻量灵活的协作机器人与人进行协同作业能有效提高工作效率,实现人与机器的优势互补。但人机协作的开放环境中,动态障碍物如人的运动轨迹具有时变性和不确定性,为了使人与机器人的协作过程更安全、流畅,机器人需要感知人类同伴正在进行的动作,预测人体下一步的运动轨迹,并相应地进行自己的运动规划。具体来说,机器人具备早期预测的能力很重要。为了保证人机共享时空下操作人员的安全,使人与机器更高效地协作,介绍了近年来国内外学者针对人机协作安全策略中人体运动预测方法的研究状况,并对其发展趋势和下一步的研究方向进行探讨。     

基于D-S证据理论的人机交互意图识别技术研究

人的意图识别在人机协作中有重要地位。文章以人体的上肢运动轨迹为主要判据,研究了针对目标抓取的意图识别方法,人机交互采用基于视觉的方式。文章建立了用户交互意图模型,以深度相机获取人体上肢的运动,利用多维度判断因子,应用D-S理论实现意图因子融合,优化了目标快速判定算法。实验表明,文中所用的意图识别方法能快速、准确地识别操作者的抓取意图,为人机协作服务。对比实验表明,多维度因子的意图识别方法准确性高于单因子的方法,更为有效。     

人类行为模式启发的人机物体传递

针对目前人到机器人的物体传递过程中,机器人难以像人类一样理解给予者的意图并配合完成传递任务的问题,提出了一种人类行为模式启发的人机物体传递方法.通过观察人类物体传递过程总结了人类的物体传递行为模式,使用骨骼信息与RGB-D信息融合构建传递意图判别模型;控制机器人在识别到传递意图后迅速配合完成传递任务;通过相关实验验证了...     

基于变阻抗的人机协作避障技术研究北大核心

为避开随机出现在协作机器人工作环境中的障碍物,提出了基于变阻抗的人机协作方式实现避障。首先建立了人机协作时机器人末端的阻抗模型,然后在仿真软件中对阻抗模型中的参数进行分析;然后考虑到机器人工作任务的不同,设计了基于接触力和位置的变阻尼阻抗控制策略,并提出了协作系数实现对人机协作过程中主被动角色的确定,同时完成对整个人机协作控制系统的设计;最后设计相关实验,验证所提出的基于变阻抗控制的人机协作避障技术的有效性。     

面向人机协作中的安全物理交互仿真分析

以协作机器人Baxter为研究对象,面向人机协作中安全物理交互问题,提出利用Simscape Multibody工具箱建立协作机器人Baxter与人进行物理交互的仿真环境.针对人机协作任务中的安全物理交互问题,建立线性弹簧-阻尼系统用于模拟和计算人机协同任务过程中的接触力;利用计算力矩控制器和机器人逆动力学前馈实现机器...     

基于脑电和肌电信号的人机信息交互装置

人体脑电和表面肌电信号,可以反映人的控制意图,实现人机信息交互,控制外围的机械设备,如机器人。多模式人机信息交互装置以数字信号处理器作为信息处理的核心,主要采集人体的脑电、表面肌电,经算法处理,提取反映人控制意识的特征量,形成控制指令,实现对外围设备的控制。该装置同时具备简单的固定词汇语音识别功能。大量实验表明:开发的装置运行效果良好,可以控制机器人进行面板操作,具有较高可靠性。     

小型Delta机器人理论建模及抓取实验研究

人机协同操作是机器人研究的热点。基于自主搭建的用于人机协同操作的小型Delta并联机器人,对其进行了系统地理论建模及抓取实验研究。建立了系统的运动学约束方程,推导出机构的运动学正逆解方程,并在此基础上利用虚功原理建立系统的简化动力学模型。在工作空间内对末端进行抓取轨迹规划。为检验系统的可行性,搭建实验系统进行抓取实验研究,实验结果表明了该小型Delta机器人系统的可行性,为后续人机协同操作奠定理论和硬件基础。     

基于阻抗模型的人机合作搬运系统建模与仿真

对基于两自由度机器人的人机合作搬运系统进行研究,将人给出的力信息通过阻抗模型转换为机器人位置控制信息,并对系统进行建模和仿真,仿真结果表明机器人能很好地与人合作沿直线搬运物体。     

基于SDK的智能机器人语音控制模型的研究

阐述了语音人机相互的意义,提出了一种基于SDK的语音控制机器人的解决方案.该系统利用SDK构建非特定人孤立词的语音识别平台,采用语音识别技术提取语音命令用于机器人控制,并结合机器人运动控制模型来设计整个语音控制系统.测试结果表明,该系统能较好的识别用户语音指令,控制系统模型能有效完成机器人在不同状态下的控制任务.     

一种多软件协作的机器人仿真方法

以一种六自由度机器人为研究对象,阐述了一种机器人三维建模和运动仿真的方法,即VC++、OPENGL、3DMAX和MATLAB的机器人协作仿真方法.利用3DS MAX建立机器人三维实体模型,将该3DMAX模型文件转换为OPENGL下的数据文件.借助OPENGL图形库,使用Visual C++6.0编程语言建立了机器人三维运动仿真和控制平台.在此基础上,将仿真实例与实验数据进行对比,结果表明,这种建模和仿真的实现方法是有效的,模型是可操作的.