基于多种人机交互设备的空间遥操作机器人控制技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-13页 |
| 1.1.1 遥操作机器人技术概述 | 第11-12页 |
| 1.1.2 人机交互设备 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-18页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 论文研究的主要内容 | 第18-19页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第19-21页 |
| 第二章 空间遥操作机器人地面实验系统方案设计 | 第21-35页 |
| 2.1 系统原理及组成 | 第21页 |
| 2.2 空间机器人运动解算 | 第21-23页 |
| 2.2.1 空间机器人的结构 | 第21-22页 |
| 2.2.2 基于KDL的机器人逆向运动学求解 | 第22-23页 |
| 2.3 三维虚拟预测环境 | 第23-27页 |
| 2.3.1 虚拟机器人建模 | 第24-25页 |
| 2.3.2 虚拟环境建模 | 第25-26页 |
| 2.3.3 环境光照及虚拟摄像头设置 | 第26-27页 |
| 2.4 目标物体的识别和建模 | 第27-32页 |
| 2.4.1 Kinect采集点云数据 | 第27-28页 |
| 2.4.2 RANSAC算法提取目标物体 | 第28-32页 |
| 2.5 虚拟交互力的计算 | 第32-34页 |
| 2.6 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 基于Kinect的人机交互设备 | 第35-49页 |
| 3.1 硬件系统组成 | 第35页 |
| 3.2 基于Kinect的全身骨骼跟踪 | 第35-41页 |
| 3.2.1 骨架空间 | 第35-36页 |
| 3.2.2 空间变换 | 第36-37页 |
| 3.2.3 骨骼追踪 | 第37-38页 |
| 3.2.4 关节角度计算 | 第38-41页 |
| 3.3 转动关节运动跟踪 | 第41-43页 |
| 3.3.1 转动关节跟踪模块组成 | 第41页 |
| 3.3.2 姿态传感器设计 | 第41-42页 |
| 3.3.3 无线收发模块设计 | 第42-43页 |
| 3.4 手指运动跟踪和力反馈 | 第43-44页 |
| 3.5 交互软件设计 | 第44-47页 |
| 3.5.1 软件界面设计 | 第44-45页 |
| 3.5.2 网络通信 | 第45-47页 |
| 3.6 本章小结 | 第47-49页 |
| 第四章 基于穿戴式数据手臂的人机交互设备 | 第49-61页 |
| 4.1 系统介绍 | 第49-51页 |
| 4.1.1 系统组成 | 第49页 |
| 4.1.2 工作流程 | 第49-50页 |
| 4.1.3 工作模式 | 第50-51页 |
| 4.2 传感子系统设计 | 第51-56页 |
| 4.2.1 基于四元数的欧拉角解算 | 第51-55页 |
| 4.2.2 基于光纤角度传感器的手势识别 | 第55-56页 |
| 4.3 数据采集子系统设计 | 第56-58页 |
| 4.3.1 数据采集电路 | 第56-58页 |
| 4.3.2 硬件安装 | 第58页 |
| 4.4 蓝牙通信设计 | 第58-59页 |
| 4.5 交互软件设计 | 第59-60页 |
| 4.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 不同人机交互设备的遥操作实验研究 | 第61-73页 |
| 5.1 遥操作实验介绍 | 第61-63页 |
| 5.1.1 实验系统 | 第61-63页 |
| 5.1.2 实验对象 | 第63页 |
| 5.2 基于力反馈的遥操作实验 | 第63-66页 |
| 5.2.1 有无力反馈的比较实验 | 第63-64页 |
| 5.2.2 实验结果及分析 | 第64-66页 |
| 5.3 基于虚拟预测环境的遥操作实验 | 第66-71页 |
| 5.3.1 5s时延下的比较实验 | 第66-68页 |
| 5.3.2 10s时延下的比较实验 | 第68-70页 |
| 5.3.3 实验结果及分析 | 第70-71页 |
| 5.4 三种人机交互设备综合性能 | 第71-72页 |
| 5.5 本章小节 | 第72-73页 |
| 第六章 总结与展望 | 第73-77页 |
| 6.1 工作总结 | 第73-74页 |
| 6.2 创新点 | 第74页 |
| 6.3 未来工作的展望 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 作者在学期间的成果 | 第83页 |
