面向手势动作捕捉的传感器设计及主从手运动映射

• 作者: 刘家祥 刘平 张玉刚 张阳阳 黄英
• 来源期刊: 机器人
• 关键词: 主从手 应变传感器 手势动作捕捉 运动映射 运动学
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 156-164
• 页数: 9页
• 分类号: TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.13973/j.cnki.robot.180245

摘要

本文针对人手和机器人灵巧手在运动学上尺寸的不一致现象带来的主从手指尖运动空间映射的不一致性进行研究.基于聚氨酯拉伸应变传感器构建了测量手指关节弯曲角度的数据手套.通过建立主从手的运动学模型,基于旋转矩阵理论及正向运动学提出了一种指尖运动轨迹计算方法及手势动作捕捉算法.基于正向运动学及逆向运动学的指尖运动映射算法建立了主从手的指尖运动空间轮廓.建立虚拟实验场景,分别针对关节角度映射算法、手势动作捕捉算法及指尖运动映射算法进行了一系列试验.通过实验得出基于聚氨酯的拉伸应变传感器具有良好的时间响应特性及电学稳定性,基于手势动作捕捉算法能够获取主从手的指尖运动空间轮廓,指尖运动轨迹的计算误差控制在2.8 mm以内.结果证明了基于手势动作捕捉算法以及指尖运动映射算法能够实现主从手指尖运动空间的一致性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘平	合肥工业大学电子科学与应用物理学院	34	337	11.0	17.0
2	黄英	合肥工业大学电子科学与应用物理学院	67	720	17.0	23.0
3	张玉刚	合肥工业大学电子科学与应用物理学院	15	148	7.0	12.0
4	刘家祥	合肥工业大学电子科学与应用物理学院	3	15	2.0	3.0
5	张阳阳	合肥工业大学电子科学与应用物理学院	12	48	4.0	6.0