本文關鍵詞：遙操作護理機器人系統(tǒng)的操作者姿態(tài)解算方法研究

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【摘要】：設計了一種遙操作護理機器人系統(tǒng),為實現(xiàn)從端同構(gòu)式機器人的隨動運動控制,對主端操作者人體姿態(tài)解算方法進行了研究.首先,構(gòu)建由慣性傳感單元構(gòu)成的動作捕捉系統(tǒng),對用作從端機器人動作指令的操作者人體姿態(tài)信息進行采集,采用四元數(shù)法對人體運動原始數(shù)據(jù)進行初步求解.其次,將四元數(shù)法得到的姿態(tài)數(shù)據(jù)解算成依據(jù)仿人結(jié)構(gòu)設計的護理機器人各關節(jié)運動的目標姿態(tài)角,實現(xiàn)人體姿態(tài)到機器人動作的同構(gòu)性映射.最后,為驗證本文所提姿態(tài)解算方法的性能,設計了操作者控制護理機器人完成遞送和拿取藥瓶動作的實驗.結(jié)果表明,本文姿態(tài)解算方法的解算性能與參考系統(tǒng)基本相同;在操作者動作姿態(tài)快速變化的時間段,系統(tǒng)仍可獲得較高精度的目標姿態(tài)數(shù)據(jù),其誤差在動態(tài)條件下依舊能保持在2%以下;護理機器人可較好地實時復現(xiàn)操作者的人體動作.本文方法能滿足機器人進行一般護理作業(yè)時對人體姿態(tài)數(shù)據(jù)處理的快速性和準確性要求.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學電子信息與控制工程學院;計算智能與智能系統(tǒng)北京市重點實驗室;
【關鍵詞】： 遙操作護理機器人 姿態(tài)解算 同構(gòu)映射 人體運動跟蹤
【基金】：國家自然科學基金(61375086) 北京工業(yè)大學智能機器人領域大科研推進計劃(002000514316008) 中國科學研究院沈陽自動化所機器人學國家重點實驗室開放課題(2014338)資助~~
【分類號】：TP242
【正文快照】： 我國社會的人口老齡化問題日益嚴重,伴隨而來的醫(yī)療、養(yǎng)老及救助等社會保障問題日益凸顯.同時,由疾病和災害等造成的殘障病患也需要充沛的社會保障資源.對于這些有大量護理服務需求的群體,很多低復雜度護理工作若也雇用專人護理,則會占用大量而寶貴的人力資源,社會成本高而效

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本文編號：577537