机器人自然交互理论与方法PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 人机交互作用 1

1.2 人机交互的发展 2

1.3 人机交互元素 4

1.4 本章小结 6

2 人机特点 7

2.1 人的因素 7

2.2 机器的因素 8

2.3 人与机器的区别 9

2.4 本章小结 11

3 人机交互技术 12

3.1 传统人机交互技术 12

3.1.1 命令行交互 12

3.1.2 图形界面交互 13

3.1.3 直接操纵交互 15

3.2 新型人机交互技术 17

3.2.1 语音交互 17

3.2.2 视觉交互 19

3.2.3 眼球交互 20

3.2.4 肌肉感应交互 23

3.2.5 穿戴交互 26

3.2.6 情感交互 28

3.2.7 脑机交互 31

3.3 本章小结 33

4 人机协作技术 34

4.1 多智能体理论与技术 34

4.2 多通道融合交互技术 36

4.3 机器辅助技术 37

4.3.1 多体间碰撞检测模型 37

4.3.2 安全预警模型 44

4.3.3 具有预警功能的虚拟夹具模型 50

4.3.4 多自由度机器人路径规划模型 53

4.4 基于虚拟现实技术机器感知与反馈 55

4.4.1 虚拟现实技术 55

4.4.2 视觉反馈 58

4.4.3 听觉反馈 60

4.4.4 触觉反馈 63

4.4.5 多用户交互 67

4.5 三维重建 71

4.5.1 背景知识 71

4.5.2 算法实现 73

4.5.3 寻找匹配点集 75

4.5.4 计算旋转矩阵 76

4.5.5 体素更新 77

4.5.6 获取网格 78

4.5.7 实验结果及分析 80

4.6 本章小结 82

5 三维手势跟踪识别技术与动作信号处理 83

5.1 三维手势跟踪技术 83

5.1.1 基于立体视觉的手势跟踪技术 83

5.1.2 基于体感传感器的手势跟踪技术 85

5.1.3 基于穿戴式设备的手势跟踪系统 87

5.2 混合滤波器 90

5.2.1 基于粒子滤波的位置估算模型 90

5.2.2 基于粒子滤波的姿态估计模型 92

5.2.3 基于卡尔曼滤波的位置估算模型 95

5.2.4 基于卡尔曼滤波的姿态估算模型 97

5.3 多传感器坐标系配置技术 98

5.3.1 配准流程 99

5.3.2 配准算法介绍 100

5.4 精度优化算法 104

5.4.1 过阻尼过滤器 104

5.4.2 多空间变换技术 106

5.5 本章小结 108

6 基于非受限触觉反馈的交互方法 109

6.1 基于空气动力的触觉反馈方法 109

6.2 基于热感应的触觉反馈方法 112

6.3 基于电磁理论的触觉反馈方法 115

6.4 本章小结 121

7 智能人机交互系统的实践研究 122

7.1 面向多自由度机器人的人机交互界面设计 122

7.1.1 手势交互界面 122

7.1.2 视频反馈 123

7.1.3 虚拟场景 124

7.2 面向多自由度机器人的多智能体协作模型设计 124

7.2.1 多智能体协作系统结构 124

7.2.2 智能体设计 125

7.3 基于三维手势人机交互技术实现 127

7.3.1 有标记人机交互 127

7.3.2 穿戴式人机交互 129

7.3.3 混合传感器人机交互 132

7.3.4 基于电磁理论的力反馈人机交互 134

7.3.5 单人多机器人的人机交互 136

7.4 本章小结 137

参考文献 138