【摘要】：人機(jī)交互(HCI)技術(shù)是研究用戶與計(jì)算機(jī)之間的通信交互技術(shù),是一個決定系統(tǒng)是否“友好”的重要因素。人機(jī)交互的原理是利用人體自身的各種動作及細(xì)微變化,與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行交互。這種嶄新的互動形式,極大地提高了交互的識別精準(zhǔn)度和人性化。手勢作為一種常見的交流方式,在人與機(jī)器的交互領(lǐng)域里扮演著越來越被廣泛使用的角色,如Xbox、智能手機(jī)以及廣告板等等。利用手勢識別控制機(jī)器人不僅允許用戶通過自然的手勢動作操縱遠(yuǎn)程機(jī)器人,也保證了用戶可以“友好”的與發(fā)展中的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行交互�，F(xiàn)如今,隨著機(jī)器人科學(xué)的不斷進(jìn)步,機(jī)器人擁有越來越強(qiáng)大的生命力,而移動機(jī)器人的智能運(yùn)動技術(shù)是研究機(jī)器人的一個重要課題。如何在一個自然環(huán)境中以非接觸式的手勢交互,與機(jī)器人之間進(jìn)行指揮運(yùn)動是本文研究的主要重點(diǎn)。本文利用kinect傳感器和X80移動機(jī)器人進(jìn)行手勢控制機(jī)器人移動的研究。具體包括:(1)基于kinect傳感器的工作機(jī)制和設(shè)備的操作原理,設(shè)計(jì)了5種自然交互的手勢模板,包括前進(jìn)、后退、向右轉(zhuǎn)動、向左轉(zhuǎn)動和停止。(2)通過對比隱馬爾科夫模型算法和動態(tài)時(shí)間規(guī)整算法的優(yōu)缺點(diǎn),選出一種適合本文研究需求的相對高效的算法——動態(tài)時(shí)間規(guī)整算法,并通過限制全局路徑和失真度閾值進(jìn)行優(yōu)化。利用優(yōu)化后的動態(tài)時(shí)間規(guī)整算法驗(yàn)證上述5種手勢識別的準(zhǔn)確性。(3)基于PID原理以及無線機(jī)器人軟件開發(fā)工具包,依據(jù)手勢識別的結(jié)果,解碼器輸出對應(yīng)的變量,從而控制無線機(jī)器人電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。(4)利用kinect識別出的手勢控制X80機(jī)器人的前后左右運(yùn)動。
[Abstract]:Human computer interaction (HCI) technology is an important factor to study the communication and interaction between users and computers, which determines whether the system is "friendly" or not. The principle of human-computer interaction is to interact with computer system by using various actions and subtle changes of human body itself. This new form of interaction greatly improves the recognition accuracy and humanization of interaction. As a common way of communication, gestures play more and more popular roles in the field of interaction between human and machine, such as Xbox, smart phone, billboard and so on. The gesture recognition control robot not only allows the user to manipulate the remote robot through natural gesture action, but also ensures that the user can interact with the developing network robot system in a "friendly" way. Nowadays, with the development of robot science, robot has more and more powerful vitality, and the intelligent motion technology of mobile robot is an important subject to study robot. How to communicate with robots by non-contact gestures in a natural environment is the main focus of this paper. In this paper, kinect sensor and X 80 mobile robot are used to control the movement of robot. The main contents are as follows: (1) based on the working mechanism of the kinect sensor and the operation principle of the device, five kinds of natural interactive gesture templates are designed, including forward, backward, right turn. Turn to the left and stop. (2) by comparing the merits and demerits of the hidden Markov model algorithm and the dynamic time warping algorithm, a relatively efficient algorithm named dynamic time warping algorithm, which is suitable for the research of this paper, is selected. The optimization is carried out by limiting the global path and the distortion threshold. Using the optimized dynamic time warping algorithm to verify the accuracy of the above five gesture recognition. (3) based on pid principle and wireless robot software development kit, according to the result of gesture recognition, the decoder outputs the corresponding variables. In order to control the operation of the wireless robot motor. (4) the movement of the X80 robot is controlled by the gesture recognized by kinect.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.41;TP242

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本文編號：2125835