機(jī)器人交互安全技術(shù)

定　價(jià)：￥69.00

作　者：	周樂來等
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121501210	出版時(shí)間：	2024-12-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書是山東大學(xué)機(jī)器人研究中心在人機(jī)交互領(lǐng)域及以人機(jī)運(yùn)動(dòng)智能感知技術(shù)為基礎(chǔ)的交互安全領(lǐng)域多年研究成果的總結(jié)，系統(tǒng)介紹了人體運(yùn)動(dòng)捕捉與行為識(shí)別及機(jī)器人運(yùn)動(dòng)感知領(lǐng)域的技術(shù)貢獻(xiàn)。主要內(nèi)容包括：緒論、MARG傳感器的模塊設(shè)計(jì)與傳感器校準(zhǔn)、節(jié)點(diǎn)姿態(tài)估計(jì)技術(shù)、人體運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)、人體行為識(shí)別技術(shù)。本書可供從事人機(jī)交互、運(yùn)動(dòng)感知與安全評(píng)估研究的科研人員、相關(guān)專業(yè)的研究生或高年級(jí)本科生閱讀，也可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　周樂來，男，工學(xué)博士，教授，博導(dǎo)，兼任中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)共融機(jī)器人專委會(huì)委員，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)智能制造系統(tǒng)專委會(huì)委員，無人系統(tǒng)技術(shù)期刊青年編委。研究方向?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)，機(jī)器人設(shè)計(jì)與系統(tǒng)優(yōu)化，柔順機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制，人機(jī)協(xié)作。

圖書目錄

目錄

第1章緒論 1
1.1　研究背景與意義 1
1.2　機(jī)器人節(jié)點(diǎn)姿態(tài)估計(jì)技術(shù)的研究現(xiàn)狀 4
1.2.1 單個(gè)IMU姿態(tài)估計(jì)技術(shù) 4
1.2.2 機(jī)器人關(guān)節(jié)角估計(jì)技術(shù) 5
1.3　人體運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的研究現(xiàn)狀 7
1.3.1 人體運(yùn)動(dòng)捕捉方案 7
1.3.2 人體運(yùn)動(dòng)捕捉方法 9
1.3.3 人體位置跟蹤方法 11
1.4　人體動(dòng)作識(shí)別技術(shù)的研究現(xiàn)狀 13
1.4.1 傳感器部署方案與數(shù)據(jù)集 13
1.4.2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的動(dòng)作識(shí)別方法 15
1.4.3 基于深度學(xué)習(xí)的動(dòng)作識(shí)別方法 17
第2章 MARG傳感器的模塊設(shè)計(jì)與傳感器校準(zhǔn) 21
2.1　MARG傳感器的模塊設(shè)計(jì) 21
2.2　傳感器校準(zhǔn) 29
2.2.1 磁力計(jì)校準(zhǔn) 29
2.2.2 加速度計(jì)校準(zhǔn) 31
2.2.3 陀螺儀校準(zhǔn) 32
第3章節(jié)點(diǎn)姿態(tài)估計(jì)技術(shù) 34
3.1　剛體姿態(tài)描述方法 34
3.2　基于EKF的姿態(tài)估計(jì)算法 35
3.2.1 過程模型 35
3.2.2 觀測(cè)模型 36
3.2.3 EKF執(zhí)行過程 37
3.3　基于DEKF的解耦姿態(tài)估計(jì)算法 38
3.3.1 問題描述 38
3.3.2 融合加速度矢量和角速度矢量估計(jì)物體姿態(tài) 39
3.3.3 從單位四元數(shù)中剔除航向姿態(tài) 39
3.3.4 融合磁場(chǎng)矢量和角速度矢量估計(jì)航向姿態(tài) 41
3.3.5 融合非航向姿態(tài)與航向姿態(tài)實(shí)現(xiàn)完整姿態(tài)估計(jì) 43
3.4　基于正交觀測(cè)矢量的姿態(tài)估計(jì)算法 43
3.4.1 參考矢量構(gòu)造 43
3.4.2 參考矢量觀測(cè)協(xié)方差推導(dǎo) 44
3.4.3 基于正交觀測(cè)矢量的解耦姿態(tài)解算 45
3.5　實(shí)驗(yàn)與分析 46
3.5.1 磁干擾下解耦姿態(tài)估計(jì)實(shí)驗(yàn) 46
3.5.2 靜態(tài)與動(dòng)態(tài)姿態(tài)估計(jì)實(shí)驗(yàn) 48
3.5.3 大范圍俯仰運(yùn)動(dòng)姿態(tài)估計(jì)實(shí)驗(yàn) 50
3.5.4 算法計(jì)算效率對(duì)比實(shí)驗(yàn) 53
第4章人體運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù) 54
4.1　人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)鏈模型 54
4.2　人體運(yùn)動(dòng)捕捉算法 55
4.2.1 初始姿態(tài)標(biāo)定 55
4.2.2 關(guān)節(jié)姿態(tài)解算 58
4.2.3 人體運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 59
4.3　人體位置跟蹤算法 62
4.3.1 基于自適應(yīng)零速度更新的腳部位置跟蹤 62
4.3.2 融合慣性導(dǎo)航與人體運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的位置跟蹤 76
4.4　實(shí)驗(yàn)結(jié)果 78
4.4.1 零速度檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 78
4.4.2 人體動(dòng)作捕捉實(shí)驗(yàn) 85
4.4.3 人體位置跟蹤實(shí)驗(yàn) 86
第5章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù) 90
5.1　單軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)角估計(jì) 90
5.1.1 旋轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)角解析 90
5.1.2 實(shí)驗(yàn)與分析 95
5.2　機(jī)械臂姿態(tài)捕捉 104
5.2.1 問題構(gòu)建 105
5.2.2 關(guān)節(jié)角與位置解算 107
5.2.3 實(shí)驗(yàn)與分析 115
5.3　移動(dòng)機(jī)器人姿態(tài)捕捉 120
5.3.1 基于主平面磁場(chǎng)信息的磁力計(jì)校準(zhǔn) 120
5.3.2 移動(dòng)機(jī)器人姿態(tài)估計(jì)算法 123
5.3.3 實(shí)驗(yàn)與分析 123
第6章人體行為識(shí)別技術(shù) 129
6.1　基于深度卷積Transformer的對(duì)比自監(jiān)督動(dòng)作識(shí)別模型 129
6.1.1 對(duì)比自監(jiān)督預(yù)訓(xùn)練模塊 130
6.1.2 動(dòng)作識(shí)別微調(diào)模塊 135
6.1.3 動(dòng)作識(shí)別測(cè)試模塊 136
6.2　實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 136
6.2.1 數(shù)據(jù)集 136
6.2.2 模型參數(shù)設(shè)置 137
6.2.3 對(duì)比模型 137
6.2.4 模型評(píng)價(jià)方法 138
6.3　實(shí)驗(yàn)與分析 139
6.3.1 數(shù)據(jù)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn) 139
6.3.2 基于不同比例有標(biāo)記數(shù)據(jù)的動(dòng)作識(shí)別實(shí)驗(yàn) 141
6.3.3 線性評(píng)估與微調(diào)評(píng)估實(shí)驗(yàn) 143
6.3.4 動(dòng)作類別分類能力實(shí)驗(yàn) 143
6.3.5 特征學(xué)習(xí)能力實(shí)驗(yàn) 146
6.3.6 消融實(shí)驗(yàn) 146
參考文獻(xiàn) 149