本文關(guān)鍵詞：基于共享控制的人機(jī)靈巧力觸覺交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《儀器儀表學(xué)報(bào)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：人能夠在復(fù)雜感知的相互協(xié)調(diào)下做出決策并完成靈巧操作。將視聽覺和力觸覺等不同模態(tài)相融合,可以提高操作者對(duì)虛擬場(chǎng)景或遠(yuǎn)程環(huán)境的感知,進(jìn)而改善操作效果。如何協(xié)調(diào)人的操作和虛擬環(huán)境中目標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)的自主性,則是人機(jī)交互中的一個(gè)關(guān)鍵問題。為此,本文基于Unity3D引擎建立了虛擬場(chǎng)景,并實(shí)現(xiàn)了omega.7力反饋平臺(tái)與虛擬場(chǎng)景之間的通信。進(jìn)而,創(chuàng)建了基于碰撞檢測(cè)的虛擬距離傳感器,實(shí)現(xiàn)了虛擬場(chǎng)景中目標(biāo)機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境的探測(cè)。然后,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)力觸覺交互共享控制算法,將人的智能決策與靈巧操作優(yōu)勢(shì)同目標(biāo)機(jī)器人的自主算法相融合,使得目標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)的控制權(quán)限可以在人手操作和機(jī)器人自主算法之間連續(xù)平滑轉(zhuǎn)移。由此,實(shí)現(xiàn)了人與虛擬環(huán)境和目標(biāo)機(jī)器人之間功能多樣、場(chǎng)景逼真的視聽覺和靈巧力觸覺多模態(tài)交互,從而為醫(yī)學(xué)、康復(fù)、軍事、娛樂等領(lǐng)域中的人機(jī)交互提供了一種解決方案。
[Abstract]:People can coordinate the perception in the complex to make decisions and complete the operation. The visual and auditory and dexterous haptic integration of different modes, the operator can improve the perception of the virtual scene or remote environment, and improve the operation effect. How to coordinate the autonomy of the target robot system operation and the virtual environment, it is a a key problem in human-computer interaction. Therefore, this paper based on the Unity3D engine to build a virtual scene, and realizes the communication between omega.7 force feedback platform and the virtual scene. Then, created a collision detection virtual distance sensor based on the detection of the surrounding environment of the target robot in the virtual scene. Then, the design and implementation of the man-machine haptic interaction sharing control algorithm, the intelligent decision people and dexterous manipulation advantages with independent algorithm of the target robot integration, makes the target robot system Can control permissions between manual and robot autonomous algorithm for continuous smooth transfer. Thus, achieved between human and virtual environment and target robot functions, realistic audio-visual and dexterous haptic multimodal interaction, so as to rehabilitation, medical, military, entertainment etc. in the field of human-computer interaction provides a solution.

【作者單位】： 南開大學(xué)機(jī)器人與信息自動(dòng)化研究所;天津市智能機(jī)器人技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2012AA041403) 國(guó)家自然科學(xué)基金(61403215) 天津市自然科學(xué)基金(13JCYBJC36600)項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：TP391.9;TP11
【正文快照】： 1引言人機(jī)交互(human-robot interaction,HRI)研究人與機(jī)器人之間的關(guān)系,是機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),也是制約機(jī)器人在極限環(huán)境下應(yīng)用的一個(gè)技術(shù)瓶頸[1-2]。借助計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件,可設(shè)計(jì)出能夠使用戶更加自然、有效地與機(jī)器人進(jìn)行交互的系統(tǒng),比如采用數(shù)據(jù)互動(dòng)、圖像互動(dòng)、語(yǔ)

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