基于体感交互的仿上肢采摘机器人系统设计与仿真

• 作者: 杜利强 梅树立 王庆 许常蕾 陈洪
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2017,（z1）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 49-55
• 页数: 7页
• 分类号: TP242
• 字数: 6181字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.z1.008

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梅树立	中国农业大学信息与电气工程学院	55	270	10.0	12.0
2	陈洪	中国农业大学信息与电气工程学院	34	194	7.0	13.0
3	王庆	中国农业大学信息与电气工程学院	15	47	4.0	6.0
4	许常蕾	中国农业大学信息与电气工程学院	1	11	1.0	1.0
5	杜利强	中国农业大学信息与电气工程学院	1	11	1.0	1.0