【摘 要】
：
为实现最直观的人机交互方式,与仿人机器人的动作模仿,建立了仿人机器人系统.利用Kinect体感摄像机的骨骼追踪技术,采集示教者的重要关节骨骼点三维空间坐标,对采集到的数据进行霍尔特指数平滑滤波处理.基于骨骼数据建立机器人手臂重要关节的数学模型,将骨骼数据转换成相应伺服电机控制信息.并发送到仿人机器人主控制器驱动各关节伺服电机转动,实现动作模仿.实验结果表明,所述建模方法适用于仿人机器人手臂动作模仿系统,能够实现实时动作模仿,且运动平滑无抖动,动作模仿效果较好.
【机 构】
：
华中科技大学机械科学与工程学院,湖北武汉430074
论文部分内容阅读
为实现最直观的人机交互方式,与仿人机器人的动作模仿,建立了仿人机器人系统.利用Kinect体感摄像机的骨骼追踪技术,采集示教者的重要关节骨骼点三维空间坐标,对采集到的数据进行霍尔特指数平滑滤波处理.基于骨骼数据建立机器人手臂重要关节的数学模型,将骨骼数据转换成相应伺服电机控制信息.并发送到仿人机器人主控制器驱动各关节伺服电机转动,实现动作模仿.实验结果表明,所述建模方法适用于仿人机器人手臂动作模仿系统,能够实现实时动作模仿,且运动平滑无抖动,动作模仿效果较好.
其他文献
在选择性激光烧结技术中,成型缸内的粉末密度及其均匀性将直接影响烧结成型件的质量.为了提高铺粉的质量,以铺粉辊为研究对象,利用EDEM软件仿真铺粉过程,研究了铺粉辊的半径尺寸、平动速度,自转速度等对铺粉质量的影响规律.结果 表明:当铺粉辊半径增大,粉末均匀性相应升高,而密度相对降低;平动速度达到峰值后,随平动速度上升而粉末密度减小;合适的自转速度会使成型缸中粉末密度的均匀性更好,粉末层更加平整.确定最佳工艺参数为铺粉辊半径15mm,平动速度35mm/s,自转角度1.6rad/s,此时粉层的密度4.7g/cm
利用某额定载重量为5t的装载机,对碎石物料进行铲装试验,分析装载机铲装过程并对铲装阻力进行研究.将装载机加装位移传感器,测试装载机动臂、转斗油缸位移数据,导入Ncode软件,根据位移的变化,把装载机铲装过程分为铲斗放平、空载前进、插入、转斗、举升五个阶段;将装载机加装销轴传感器,测试销轴两向载荷数据,导入Ncode软件,根据载荷的变化,分析铲装过程中载荷变化,即铲装阻力的变化.与传统根据经验公式计算得到的铲装阻力[1]相比,试验获得的铲装阻力具有真实性和有效性的特点.铲装阻力数字化后,能为铲斗设计提供重要
针对目前坐姿人体全身水平振动研究不够深入的问题,对自己设计的分裂式汽车座椅与普通汽车座椅进行研究,开展汽车座椅舒适性研究.利用电动振动台产生正弦白噪声信号对两种汽车座椅进行水平和垂向振动试验,得到人体坐姿头部传递函数曲线.利用虚拟样机仿真软件Adams/LifeMOD进行坐姿人体水平全身振动仿真实验,最终得出水平方向振动人体头部传递函数曲线在3Hz达到峰值,5Hz时趋于平缓;垂直方向在4Hz达到峰值,7Hz时趋于平缓,验证了分裂式汽车座椅人体头部传递函数曲线的有效性.
以国内某款客车作为研究对象,建立侧翻原始模型,为节省整车模型从开始到触地瞬间的侧翻时间,提升仿真效率,运用能量守恒定理,根据原始模型建立侧翻简化模型,验证简化模型的准确性并找出侧翻关键结构.以A柱、B柱与上边梁厚度和材料作为设计变量,以最大侵入量和质量为设计目标,构建Kriging近似模型,用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行优化.优化结果表明:侧翻中整车最大侵入量由最初的153.523mm减小到132.05mm,质量由3.675kg减小到3.508kg,未侵入生存空间并兼顾轻量化.
为了验证某轻型载货车尿素箱支架的振动特性是否符合工程设计要求,首先建立尿素箱支架有限元模型,对其进行模态性能分析,分析结构表明其前三阶固有频率处于发动机激励频率范围之外,能够满足模态性能要求.然后采集车架纵梁端的时域振动加速度,并且基于功率谱密度对其进行振动疲劳分析,分析结果表明该尿素箱支架的疲劳寿命超过实际工程要求值,符合疲劳性能要求.再基于集成平台并且采用二代非劣排序遗传算法对尿素箱主体支架进行多学科多目标参数优化分析,分析结果表明优化之后尿素箱支架的模态性能与振动疲劳性能均可以满足使用要求,并且尿素
针对粉煤光片磨抛过程,提出了一种柔性并联末端执行器结构.利用双作用气缸作为并联支链的柔性驱动元件,实现对磨抛机器人末端的主动柔性控制;利用ADAMS对不同工况的磨抛过程进行柔性仿真分析,实现了对粉煤光片磨抛过程的主动柔性跟随;搭建磨抛机器人实验平台,对粉煤光片进行磨抛实验.结果 表明:磨抛后的粉煤光片经显微检测均为合格品,磨抛质量和效率较人工操作显著提高,自动磨抛速度比手工磨抛速度平均提高2.65倍,验证了结构设计及仿真分析的可行性,具有实际应用价值.
针对传统齿轮范成仪只能范成一种模数和一种齿数的齿轮齿廓,且仪器存在操作繁琐、演示效果不佳等问题,这里通过理论设计计算,在确定范成加工模型插齿刀、齿坯、插齿刀与齿坯中心距、变位系数等关键技术参数的基础上,基于UG NX设计了一种新型齿轮范成加工虚拟样机,包括齿轮型刀具范成加工虚拟样机模型和齿条型刀具范成加工虚拟样机模型两种机型,并进行了NXCAE齿轮范成加工仿真分析,得到变位系数分别为-0.6、-0.4、-0.2、0、0.2、0.4、0.6时两种机型范成加工动态过程及齿形图,以及根切范成加工动态过程及齿形图
研究焊缝形式对拼焊板的性能和成形性的影响,利用ABAQUS有限元软件仿真和进行单向拉伸试验对激光拼焊板强度、综合延伸率进行分析、验证,对拼焊板基板板材、焊缝及其焊缝热影响区进行金相学和硬度研究,运用Dynaform有限元软件对其冲压成形极限进行仿真并进行冲压试验来验证焊缝对拼焊板成形性的影响.试验结果表明,对于同质同厚不同焊缝形式的拼焊板板材拉伸断裂均发生母材处,且折线焊缝拼焊板比其直线和圆弧焊缝形式拼焊板的抗拉强度都高,抗拉强度最高的为θ=20°的折线焊缝形式.焊缝处的硬度增加导致延伸率明显低于基板板材
为了提高苹果采摘机器人的工作效率,运用TRIZ理论进行结构创新设计.通过矛盾矩阵分析实现了采摘收集一体化;直接运用TRIZ理论中抛弃与修复的发明原理,简化了采摘步骤及末端执行器结构;运用分离原理解决了物理矛盾,提高了机械臂的灵活性.完成了机器人结构设计,分析了机器人的工作空间,通过D-H法建立了运动学方程,通过ADAMS软件进行了运动学和动力学分析.结果 表明,机器人末端点移动平稳,机器人结构满足采摘要求,为苹果高效采摘提供参考.
针对狭窄工作空间,微创手术机器人受限于机械手末端执行器灵活度不足,导致医生无法有效进行手术操作的问题.本论文提出一种新型变曲率柔性关节微创手术机械手,通过刚柔体同轴嵌联结构,控制外层柔性关节机加工弹簧和内层刚性基杆的耦合长度,实现机械手前端连续变曲率万向弯曲运动.论文阐述了机械手柔性关节设计、动力传递实现方法及使用ANSYS软件完成重要部件仿真分析;构建运动控制模型,并利用MATLAB软件得到末端执行器的工作空间;实验验证微创手术机械手柔性关节变曲率弯曲运动.结果 表明狭窄空间下,微创手术机械手实现了连续