基于体感交互的仿上肢采摘机器人系统设计与仿真

摘要：

为提高农业自动化程度,保持农业机械化水平,提高农业生产效率,该文设计了一种基于仿生学,能够实时模仿人类上肢采摘行为的果实采摘机器人系统.该文首先分析了当操作者的采摘动作发生时,系统利用深度相机Kinect采集人体关节骨架信息,通过空间向量计算,计算出关节的位置偏移量和骨骼转动角度等信息,利用这些特征构建人体三维骨架模型;其次分析了人体上肢的生理学结构和自由度,依据仿生学的特点建立了人体上肢五自由度运动学模型.系统将识别到的动作指令发送到动作执行模块,带动机械臂的转动.最后,为了验证模型的有效性,进行了机器人动作模仿仿真试验,统计了系统对动作的识别率.分析结果表明,系统对采摘动作的平均识别率为90%以上,从而验证了原理设计的有效性.该系统设计可为五自由度机械臂模型的开发和控制提供参考.

关键词：机器人、交互、模型、运动获取、动作翻译、骨架模型、机械臂、体感交互

所属期刊栏目：33

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家科技支撑计划项目2015BAH28F00;北京市自然科学基金资助项目4172034

在线出版日期：2017-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：49-55