基于并聯(lián)機(jī)器人的主動視覺手部跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、飛行模擬器在民航領(lǐng)域有著舉足輕重的作用，然而價格與維護(hù)成本十分昂貴?；谔摂M現(xiàn)實(shí)的輕量級模擬器是一種有效的低成本方案，在民航領(lǐng)域的人機(jī)交互過程中，手部動作在虛擬視景中的重構(gòu)效果至關(guān)重要，計算機(jī)視覺跟蹤方案能夠自然且沒有接觸地獲取手部特征，但同時存在著制約性的問題——手部的自遮擋問題，會影響手部重構(gòu)的效果，本文在此背景下提出了利用主動視覺技術(shù)解決手部跟蹤運(yùn)動過程中的自遮擋問題。
　　本文列舉了國內(nèi)外使用主動視覺技術(shù)來解決這一關(guān)鍵問題

2、的例子，并指出各種解決辦法的不足之處。針對前者的不足之處，本文根據(jù)Stewart機(jī)器人的固有特點(diǎn)，利用Stewart機(jī)器人來作為主動視覺的承載機(jī)構(gòu)，提出了一種新型的主動視覺手部跟蹤技術(shù)。
　　本文設(shè)計了視覺伺服系統(tǒng)的實(shí)際平臺，包括機(jī)械，機(jī)電控制和視頻采集等模塊，并且實(shí)現(xiàn)了主動視覺系統(tǒng)的基本軟件部分，包括數(shù)據(jù)采集，通信，人機(jī)交互等模塊，為整個主動視覺系統(tǒng)提供了一個可實(shí)際運(yùn)行和調(diào)試的平臺。
　　根據(jù)視覺伺服系統(tǒng)的綜述，原理以及分

3、類，本文對各種視覺伺服系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗和分析，最終確定以基于圖像的視覺伺服技術(shù)來實(shí)現(xiàn)本文中的機(jī)器人控制算法。在手部特征提取的環(huán)節(jié)中，本文使用Mean-Shift方法來進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，并分別使用裸手和基于顏色標(biāo)記的方法來作為跟蹤的特征。
　　最終本文分別設(shè)計了視覺伺服系統(tǒng)的一般視覺控制器和考慮了機(jī)器人動態(tài)特性的視覺控制系統(tǒng)，并利用李雅普諾夫函數(shù)對考慮機(jī)器人動態(tài)特性后的整個視覺系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析。在此基礎(chǔ)上分別做了詳細(xì)的目標(biāo)跟蹤實(shí)驗