基于眼动追踪和增强现实的灵巧假肢控制方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wh104311
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着技术的进步,灵巧假肢在灵巧性方面取得了很大的进步,现代灵巧假肢可以复现人手的多种抓取模式。但在灵巧假肢的控制和交互方面,传统的肌电假肢控制方法已经不能满足多自由度灵巧假肢的控制。为了提高假肢用户的接受度,实现灵巧假肢的闭环控制,当前急需一种直观性好、鲁棒性高和交互性好的控制方法。本文在自主研究课题的支持下,基于眼动追踪技术研究一种利用人体视觉通道实现灵巧假肢控制的方法,并完成该方法的实验验证。并基于增强现实技术实现灵巧假肢抓取过程中的多指抓取力、表面肌电信号和接触状态的反馈接口,拓宽了用户和灵巧假肢之间人机交互信息带宽,使得用户对灵巧假手有更全面的控制。首先在抓取模式分类的基础上,基于Open CV库设计了灵巧假肢眼控人机交互接口,并采用Fitts’Law评估指标体系,分析抓取模式菜单的宽度因子对眼控交互接口性能的影响,选出合适的抓取模式菜单尺寸,编制眼控人机交互界面。然后,根据人手结构设计了15自由度虚拟假手模型,实现了虚拟假手四种抓取模式(柱形抓取、球形抓取、三指抓取、侧边抓取)的仿真。针对当前假肢控制过程中缺乏反馈的问题,本文基于增强现实技术,在Untiy3D平台中编写灵巧假肢眼控人机交互程序,实现了假肢抓取过程中的眼动数据、抓取模式、表面肌电信号、多指抓取力和接触状态信息的反馈接口,实现灵巧假肢对用户的主动反馈,完成抓取的闭环控制。最后,搭建了基于眼动追踪的灵巧假肢控制平台,使用户可通过眼球运动选择假手的抓取模式,并通过肌电信号控制假手的开合运动。通过多物品抓取-转移实验验证了利用眼动视觉控制假手抓取的有效性,实验结果显示,完成抓取模式的选择时间平均为1s,远小于肌电编码式控制方法(>4s),抓取成功率100%,单次抓取时间小于16s。
其他文献
语文作为一门基础性的学科,在高中课程中扮演着十分重要的角色,并且担负着重要的政治功能及文化功能。而语文教科书作为呈现课程内容和目标的一个主要载体,不论是学习材料的选择还是活动形式的设计,都体现了编制者的价值追求,反映的是国家的主流意识形态和价值取向,这些都会对学生的情感、态度、人生观、价值观产生重要的影响和示范作用。基于此,笔者认为高中语文教科书中的价值取向是值得深入挖掘的一个课题。本论文以人民教
家庭寄养是孤残儿童社会福利社会化的重要举措,该项政策的推进突出了“以人为本”的特点,充分关注了孤残儿童成长的需求。而在实际寄养工作管理中,对于服务的主要提供者“乳娘”
通过对"90后"成长的特点和责任感缺失的成因分析,有针对性的提出"90后"责任感教育的方法措施,认为家庭应重视责任感教育,学校应创新责任感教育,同时家庭学校社会三方联动,共同对"9
<正>周恩来一贯以温文尔雅、谦恭和善、忍辱负重著称于世,可是当他看到工作人员在工作上因责任心不强而发生生活和事故的时候,也会忍无可忍而发怒。尤其在从事外交活动时,周
介绍了数据融合技术的基本概念和内容,分析了该技术在森林防火、森林蓄积特征的估计和更新、森林资源调查等方面的应用,提出该技术可应用于木材无损检测及精确林业.融合机器
影视文学具有主流媒介所具有的视听兼备、娱乐大众等直观性特点,逐步发展成一种进行意识形态传递的中介,它所呈现的内容反映着一个国家的民族风貌以及民族文化意蕴和形象。本
幼儿园环境是儿童最主要的学习和生活的场所,是幼教工作者最重要的工作空间,更是实施幼儿园课程最直观的实践载体。而儿童因年龄特点的制约,导致其自主学习并不是自发的,而是在与环境中的人、事、物不断相互作用的过程中产生、发展的,人为主体,事与物作为客体,通过客体潜移默化地影响与熏陶,使得儿童获得自主学习能力,但客体并非一成不变,而是伴随时间流逝不断改变、修正自身,除相关硬件设备的改造与添补外,软性的情感变
巴甫洛夫斯基的疾病自然疫源性理论总体上的概念分为三个部分,既结构(自然疫源地的各要素)、功能(病原体的保存机制)以及自然疫源地生态系(各生态系统间的关系).
目的总结美宝湿润烧伤膏治疗新生儿烫伤的护理技巧。方法置患儿于暖箱,暴露创面,正确处理创面后外涂美宝湿润烧伤膏。结果创面愈合快,无感染、并发症的发生。结论该方法治疗护理
在乙醇介质中,由2,6-二氯-4-硝基苯胺经重氮化脱氨基合成3,5-二氯硝基苯,重氮化和脱氨基一步完成,3,5-二氯硝基苯收率达75%以上.以硫酸铜为催化剂,物料比n(2,6-二氯-4-硝基苯