本文關鍵詞：基于共享控制的人機靈巧力觸覺交互系統(tǒng)設計與實現(xiàn)　出處：《儀器儀表學報》2017年03期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：人能夠在復雜感知的相互協(xié)調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,可以提高操作者對虛擬場景或遠程環(huán)境的感知,進而改善操作效果。如何協(xié)調人的操作和虛擬環(huán)境中目標機器人系統(tǒng)的自主性,則是人機交互中的一個關鍵問題。為此,本文基于Unity3D引擎建立了虛擬場景,并實現(xiàn)了omega.7力反饋平臺與虛擬場景之間的通信。進而,創(chuàng)建了基于碰撞檢測的虛擬距離傳感器,實現(xiàn)了虛擬場景中目標機器人對周圍環(huán)境的探測。然后,設計實現(xiàn)了人機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)勢同目標機器人的自主算法相融合,使得目標機器人系統(tǒng)的控制權限可以在人手操作和機器人自主算法之間連續(xù)平滑轉移。由此,實現(xiàn)了人與虛擬環(huán)境和目標機器人之間功能多樣、場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、康復、軍事、娛樂等領域中的人機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】： 南開大學機器人與信息自動化研究所;天津市智能機器人技術重點實驗室;
【基金】：國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)(2012AA041403) 國家自然科學基金(61403215) 天津市自然科學基金(13JCYBJC36600)項目資助
【分類號】：TP391.9;TP11
【正文快照】： 1引言人機交互(human-robot interaction,HRI)研究人與機器人之間的關系,是機器人領域的研究熱點,也是制約機器人在極限環(huán)境下應用的一個技術瓶頸[1-2]。借助計算機化的系統(tǒng)和軟件,可設計出能夠使用戶更加自然、有效地與機器人進行交互的系統(tǒng),比如采用數據互動、圖像互動、語

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本文編號：1378417