本文關(guān)鍵詞：基于自然交互的多旋翼無(wú)人飛行器手勢(shì)控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 自然交互 手勢(shì)控制模型 Leap Motion控制器 無(wú)人飛行器

【摘要】：無(wú)人飛行器行業(yè)方興未艾,傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)交互方式比較抽象,對(duì)于初學(xué)者學(xué)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng),在實(shí)際的交互控制中易產(chǎn)生錯(cuò)誤操作。自然交互方式近年來(lái)逐漸興起,其中體感交互技術(shù)漸漸滲入到生活工作中,其自然性和直觀性大幅降低了學(xué)習(xí)時(shí)間成本,給初學(xué)者提供了非常好的交互體驗(yàn)過(guò)程。課題以Leap Motion控制器作為手勢(shì)姿態(tài)數(shù)據(jù)獲取設(shè)備,提出一種新穎的無(wú)人飛行器手勢(shì)交互控制模型,對(duì)基于自然交互的微型無(wú)人機(jī)的手勢(shì)控制方法進(jìn)行研究探索。課題主要內(nèi)容有:(1)分析傳統(tǒng)的無(wú)人飛行器交互控制模型,借鑒現(xiàn)有的無(wú)人飛行器體感交互控制模型優(yōu)點(diǎn),提出一種新穎的無(wú)人飛行器單手掌平面體感交互控制模型。(2)充分利用手臂的腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)的自由度,基于不同關(guān)節(jié)的不同自由度以及不同自由度之間的組合應(yīng)用,以不重復(fù)使用關(guān)節(jié)自由度為基準(zhǔn),提出了4種不同的手勢(shì)動(dòng)作,利用該手勢(shì)動(dòng)作控制無(wú)人飛行器6個(gè)自由度的飛行動(dòng)作。(3)對(duì)于不同的操控者的生理及心理差異,基于課題提出的手勢(shì)交互控制模型,構(gòu)建系統(tǒng)所需的年齡段為20-25歲的小樣本群體(18名)健康男性工科大學(xué)生手部特征數(shù)據(jù)集,優(yōu)化課題手勢(shì)交互控制模型的控制函數(shù),降低實(shí)際操作過(guò)程中的錯(cuò)誤命令發(fā)生概率。(4)利用監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)理論,構(gòu)建具有一定學(xué)習(xí)及泛化能力的手勢(shì)交互控制系統(tǒng)。系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)并更新初學(xué)者勢(shì)控制模型參數(shù),提升手勢(shì)交互控制的精確性。(5)通過(guò)多任務(wù)飛行實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)無(wú)人飛行器手勢(shì)交互控制模型的操控精確性;通過(guò)單任務(wù)對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明課題提出的手勢(shì)交互控制模型在易學(xué)性和易操控性方面優(yōu)于傳統(tǒng)的無(wú)人飛行器交互控制模型。
【關(guān)鍵詞】：自然交互 手勢(shì)控制模型 Leap Motion控制器 無(wú)人飛行器
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V279;V249.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 課題背景和研究意義10-11
• 1.2 手勢(shì)控制在人機(jī)交互中的研究現(xiàn)狀11-17
• 1.3 無(wú)人駕駛飛行器和體感交互無(wú)人飛行器的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4 課題主要問(wèn)題及研究?jī)?nèi)容20-22
• 1.4.1 主要問(wèn)題及研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.4.2 課題研究?jī)?nèi)容21-22
• 第二章 基于手部姿態(tài)的無(wú)人機(jī)交互平臺(tái)的創(chuàng)建22-34
• 2.1 系統(tǒng)框架及硬件選擇22-24
• 2.2 手部動(dòng)作姿態(tài)操控交互模型設(shè)計(jì)及定義24-31
• 2.3 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 手勢(shì)控制方式優(yōu)化研究34-68
• 3.1 控制曲線數(shù)據(jù)意義34-35
• 3.2 小樣本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建35-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析38-66
• 3.3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)流程及向量化實(shí)現(xiàn)38-43
• 3.3.2 機(jī)器學(xué)習(xí)向量化結(jié)果分析研究43-64
• 3.3.2.1 訓(xùn)練集學(xué)習(xí)模型結(jié)果分析研究43-51
• 3.3.2.2 交叉驗(yàn)證集結(jié)果分析51-57
• 3.3.2.3 測(cè)試集結(jié)果分析57-64
• 3.3.3 各點(diǎn)附近控制函數(shù)曲線結(jié)果64-66
• 3.3.3.1 各點(diǎn)Pitch，Roll，Yaw項(xiàng)控制函數(shù)曲線及結(jié)果64-66
• 3.3.3.2 飛行器升力控制曲線函數(shù)結(jié)果66
• 3.4 本章小結(jié)66-68
• 第四章 飛行測(cè)試及結(jié)果分析68-79
• 4.1 搭建系統(tǒng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)環(huán)境68
• 4.2 飛行實(shí)驗(yàn)任務(wù)68-69
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析69-76
• 4.4 交互方式對(duì)比驗(yàn)證試驗(yàn)76-78
• 4.6 本章小結(jié)78-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 攻讀博士/碩士學(xué)位期間取得的研究成果84-85
• 致謝85-86
• 附表86

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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7 繆存孝;房建成;;基于UKF的小型無(wú)人飛行器模型參數(shù)在線辨識(shí)[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)B卷[C];2011年

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2 記者 林莉君;無(wú)人飛行器在清華大學(xué)上演空中“反恐”[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

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7 本報(bào)記者 王平　烏蘭 特約記者 王思佳;無(wú)人飛行器防災(zāi)救災(zāi)顯身手[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2011年

8 記者 王俊鳴;美首次成功試飛新型無(wú)人飛行器[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

9 記者 魏忠杰;俄將進(jìn)行無(wú)人飛行器飛行試驗(yàn)[N];人民日?qǐng)?bào);2003年

10 通訊員 王宇寧 本報(bào)記者 施憶;南航學(xué)子設(shè)計(jì)無(wú)人飛行器創(chuàng)意無(wú)限[N];江蘇科技報(bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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本文編號(hào)：939104