手势识别技术在PLC控制中的应用

手势识别是新一代的人机交互技术,而LeapMotion是这一领域的代表设备。该文通过OPC技术,将LeapMotion与西门子S7-1200 PLC融合在一起,开发了一款手势控制PLC软件,实现了一种创新的工业控制交互技术。应用实例证明:新系统能够识别手势,实现原组态软件的所有功能,如控制电机的正、反转和速度调节等,改造成本不大,对于不方便使用鼠标、键盘和触摸屏操作的工况有很大的帮助。     

一种基于加速计的手势识别算法及其在虚拟环境中的应用

针对虚拟环境下的三维交互问题,提出了基于加速计的手势识别算法。识别之前先对加速计输出做量化处理,再用离散型隐马尔科夫模型(HMM)进行建模、训练与识别。基于此识别算法,将手势作为一种交互方式应用在三维交互系统中,建立了手势-语义映射表,以训练标准手势,最后对输入手势进行了识别,根据识别结果完成了交互语义。将算法应用于虚拟奥运博物馆实例中,实验结果表明,该算法可有效快速识别出用户输入手势,且平均识别率达到90%以上,用户凭借此方法能准确无误地完成交互。     

基于手势识别的两轮机器人控制系统设计

提出了一种基于人类手势识别的机器人移动控制系统设计.采用IBM笔记本电脑作为上层控制器,DCT0020运动控制卡作为下层运动控制器,较好地实现了人手手势信息识别以及对机器人的实时控制.介绍了机器人的机械系统结构,论述了基于BP神经网络算法进行手势信息识别和VC6.0的控制平台编程以及基于无线通信的遥操作技术.通过实际环境下对手势信息的采集、预处理、识别,最终实现对机器人的运动控制,验证了识别算法的可行性以及控制系统的稳定性.     

基于混沌动力学的凌空手势识别

鉴于传统的手势动作识别算法可能会因手势速度幅度的变化及不准确的特征提取而降低准确率,拟采用混沌理论的非线性动力模型构建思想,探索凌空手势内在的混沌运动特性,建立基于混沌动力学特征的识别算法。通过离散观察嵌入Leapmotion的头戴式显示器所获得的手指轨迹,假设一个特定类型的混沌动力学系统可以模拟手势动作模型,从而基于相空间重构法建立由混沌特征因子组成的特征矩阵用于分类识别。在连续字母手势识别实验中对假设进行了验证,所提方法的最高准确率可以达到96.6%。     

基于TMS320DM642实时手势识别系统的研究

为满足人机交互系统中手势识别与理解的需要,提出了一种基于TMS320DM642的实时手势识别系统.整个系统由手势图像采集、手势图像处理和匹配识别组成.实验结果表明,该系统通过手势图像预处理、肤色分割、特征提取及识别等算法的实现,能正确识别待测的手势图像,其速度可以满足后端处理的需要,可为下一步人机交互系统中手势的理解和...     

基于超声波的手势识别设备的研究

设计了一套基于主动超声技术的低成本、低功耗的手势识别装置,可以用来实现无接触式的人机交互。采用STM32为主控核心,发射超声波并使用4通道超声性能稳定的麦克风接收经过物体反射后的回波信号。在单片机内使用改进的过零检测法估算回波频率,并将回波的频率和幅值作为手势识别的特征,使用USB或串口传输至上位机。经验证,特征信息可反映用户手在垂直方向和水平方向的运动。     

基于手势跟踪的人-机器人协作研究

针对人-机器人协作团队中的交互问题,本文通过对手部对象的建模,提出了一种基于均值变换的粒子滤波算法以实现手势的实时准确的跟踪;针对移动机器人运动控制特点,提出了一个简单而实用的基于手势跟踪的动态手势理解方法,并应用于一个实际的人-多机器人协作团队。实验表明通过人提供辅助性关键信息的方法,能够有效地提高了机器人团队的任务执行效率。     

基于情境的CAD模型手势操控技术

自然的设计意图表达是概念设计阶段的重要需求之一,探索自然、直观的交互模式逐渐成为CAD技术的新发展方向。目前,基于手势的自然交互模式已成为实现新型CAD交互模式的重要途径。然而,现有基于手势的CAD交互方法中仍存在着映射关系固定,难以利用少量手势表达较多的操控指令的瓶颈问题。为此,提出一种基于情境的CAD模型手势操控技术,建立一种描述CAD建模过程中人机交互场景的情境模型,通过试验采集用户在CAD建模情境中的手势偏好,利用决策树模型建立在特定情境下手势与CAD指令的映射关系,实现手势与CAD指令一对多柔性映射,手势可映射CAD指令数量增加100%。进一步通过试验对比手势和键盘鼠标两种交互模式在CAD建模过程中的操控速度和精确度,结果显示手势交互模式能够更加快速地表达出用户设计意图,且操控精度与键盘鼠标交互模式几乎无差异。     

基于力度无关鲁棒特征的肌电手势识别方法

为了减小肌肉收缩力变化对肌电信号模式识别的影响,提出了DCSP特征。该特征首先通过CSP算法得到最大化类与类之间距离的空间投影矩阵,然后对投影后的新信号进行差分和归一化处理,最终通过非相关线性判别分析将数据投影到类内距离最小、类间距离最大的低维空间而得到。在两个数据集上验证基于DCSP特征的肌电手势识别正确率,第1个数据集包含10名完整肢体受试者的数据,第2个数据集包含9名上肢截肢者的数据。在识别率测试的4个方案中,DCSP特征的识别正确率均高于CSP特征,在全部力训练,全部力测试的方案上取得最高的识别率(数据集1:95.83%,数据集2:86.93%),相比CSP特征(数据集1:89.01%,数据集2:70.03%),分类准确率分别提升6%和16%。在特征空间分布的2个测试方案上,DCSP特征比CSP特征都具有更小的类内距离和更大的类间距离。相比较于其他研究的识别正确率,DCSP特征比现有的力度鲁棒特征提升了约5%(数据集1)和8%(数据集2),并且性能不依赖于分类器类型。     

开放式数控技术在偏转线圈垂直绕线机中的应用

指出传统偏转线圈垂直绕线机控制系统的不足之处,分析开放式数控系统的特点,提出采用工业控制机 运动控制器的结构对偏转线圈垂直绕线机控制系统进行改造的方法,达到为用户定制高性能、低成本控制系统的目标。     

面向人机交互的眼动跟踪方法研究

针对患有严重身体残疾和行动不便的特殊人群难以与计算机进行交互的问题,对基于眼动跟踪的人机交互系统进行了研究,采用可穿戴式的系统硬件方案:将连接个人电脑的微型CCD摄像头通过3D打印成型的载具安装在普通眼镜上实现了眼图采集功能,运用基于梯度值和圆特性的改进的椭圆拟合方法检测定位瞳孔中心,并进行了基于二阶模型的注视点的标定,最终实现了对眼睛视线的跟踪检测。实验测试结果表明,该系统的水平方向视线检测误差和垂直方向视线检测误差分别在3.74%和5.34%,验证了所提出的眼动跟踪人机交互系统的可行性和有效性。     

基于工控机的通用油/气锅炉智能控制系统

利用计算机控制理论、仿人智能控制算法和面向对象编程技术开发了一套基于工控机实现的通用型智能锅炉控制系统。介绍了系统的软硬件实现以及控制算法,并重点介绍了利用软件配置的方式实现对不同的锅炉系统的通用性。系统具有成本低、自动化程度高、通用性强等特点,只需进行简单配置就可以适应大多数的中小型燃油、燃气锅炉系统。     

基于人机交互的英文文学作品翻译系统设计与实现

随着文化传播的全球化发展,开发高效的英文文学作品智能翻译系统能够极大程度方便读者对英美文学作品进行阅读和鉴赏.为了提高翻译系统的智能性,本文基于C语言设计了一种具有人机交互功能的翻译系统.利用类比匹配算法构建了语义库和完整的概念格.在进行英文文学作品分析时,处理语义歧义时自动开启人机交互模式,将人工判断结果反馈至客户端...     

颚式破碎机CAD程序的研制

在对颚式破碎机主要参数进行深入探究的基础上,完成其CAD程序的研制,开发出各个功能模块,具有良好的人机界面,满足了设计需求。     

面向手部康复应用的数据手套技术研究

疾病或意外发生后经常会引起患者的手部功能障碍,但目前手部康复评估仍然依赖医生经验等主观判断,市场上现有的部分康复产品结构复杂、价格昂贵,而且无法长期记录病人的康复数据,不便于医生进行诊断和复查。提出了一种面向手部康复的多传感器数据融合手套,采用最小二乘法对加速度和地磁进行校正,利用互补滤波进行传感器数据融合,依据真实手骨模型进行虚拟手部建模,用数据手套获得的手部姿态驱动Unity3D中的手部模型。该系统可以准确地记录手的姿态信息,并在虚拟环境中进行实时还原,能高效地帮助医生进行康复评估和协助患者进行康复训练。     

基于绩效激励机制的数控机床人机交互系统创新设计

在中国制造业转型背景下,为了提高数控机床一线操作工人的工作绩效表现以及正面的心理情绪,设计了一种基于绩效激励机制的数控机床人机交互系统,作为一种创新的企业人力资源管理方法。为了实现该系统设计,提出了相应的系统结构设计策略。该系统通过网络技术联结了数控机床、上位机、云端平台以及移动客户端四个组成部分,对数控机床操作工人的各项生产过程数据进行计算与比较,利用实时的视觉反馈方式传递给相应的工人用户以及管理层用户。为了测试该系统的有效性,在两个制造业工厂内进行实验,结果表明,该系统使参与者的工作动机、工作满意度以及工作绩效表现有显著提升。     

基于HMI与PLC的位移闭环控制系统在大型钢管防腐涂层自动涂装生产线上的应用

针对大型钢管防腐涂层在自动涂装生产线中由于大型钢管的行进速度变化不均造成漆膜厚度不均匀、油漆损耗过大的问题,在大型钢管防腐涂层自动涂装生产线中采用了人机界面(HMI)与可编程控制器(PLC)控制系统、激光位移传感器测速装置对大型钢管行进速度实行闭环控制,控制大型钢管匀速行进。通过实际应用分析,对比测量开环、闭环速度历史曲线变化情况,同时在喷涂参数相同的情况下,研究了闭环控制前和闭环控制后大型钢管防腐涂层漆膜厚度的变化情况。研究结果表明:基于HMI与PLC的位移闭环控制系统能有效地解决由于大型钢管在行进过程中速度变化不均所造成的漆膜厚度不均匀、油漆损耗过大的问题,漆膜厚度的变化幅度由原±30%降至±10%左右,证明基于HMI与PLC的位移闭环控制系统在大型钢管防腐涂层自动涂装生产线上的应用是可行的。     

采用PHOG融合特征和多类别Adaboost分类器的行为识别

为了解决类能量图易受人体运动时间和位置移动等因素影响而难以有效描述动作细节特征的问题,本文提出了一种基于类能量图金字塔梯度直方图(PHOG)融合特征和多类别Adaboost分类器的人体行为识别方法。该方法首先对经过躯体配准的运动人体目标轮廓图像构造平均运动能量图(AMEI)和增强的运动能量图(EMEI),分别提取其分层梯度方向直方图(PHOG)特征并进行串联融合,作为一种多层次的行为特征描述;然后使用基于查找表的LUT-Real Adaboost算法设计多类别分类器,实现图像中人体行为动作的识别。实验结果显示其在典型的人体动作数据集DHA上的正确识别率达97.6%,高于其它采用单一特征描述和SVM等分类器的方法。表明该方法将整体与局部特征相结合,可以有效描述不同尺度下的动作细节特征,增强了人体行为特征的描述能力,提高了识别性能。