استفاده از برآورد حالت های پویای دست مبتنی بر مدل، برای تقلید عملکرد بازوی انسان توسط ربات با داده های کینکت

نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
برای اجرای فرآیند ضبط حرکت، لازم است داده های مناسب، در طول زمان با دنبال کردن نقاط کلیدی از هدف مورد نظر استخراج شوند. با این داده ها و طی یک سری عملیات پس پردازشی کارهای زیادی از جمله ساخت مجدد آن حرکت در فضای سه بعدی می توان انجام داد. در این مقاله یک الگوی برآورد حالت های پویای دست مبتنی بر مدل با استفاده از روش ضبط حرکت بدون نشانه گذاری ارائه می شود. در این پژوهش حرکات بازوی عامل انسانی در قالب دنباله ای از تصاویر رنگی به همراه داده های عمق و اسکلت به دست آمده از کینکت (ابزاری برای ضبط حرکت بدون نشانه گذاری) با سرعت سی فریم در ثانیه به عنوان داده های ورودی استفاده شده اند. الگوی پیشنهادی، ویژگی های زمانی و مکانی از دنباله تصاویر ورودی استخراج می کند و روی تعیین موقعیت نوک انگشتان شست و اشاره و به دست آوردن زوایای مفاصل ربات، به منظور تقلید حرکت بازوی عامل انسانی در سه بعد در یک محیط کنترل نشده تمرکز دارد. در این پژوهش از بازوی ربات واقعی RoboTEK II ST240 استفاده شده و حرکات بازوی عامل انسانی به حرکات تعریف شده برای این بازوی ربات محدود شده است. بردارویژگی جهت برآورد حالت به ازای هر فریم، به مختصات x، y و عمق برخی مفاصل و مختصات نوک انگشتان شست و اشاره نیازدارد. از داده های عمق و اسکلت برای تعیین زوایای مفاصل ربات استفاده می شود؛ ولی تعیین نوک انگشتان به طور مستقیم با داده های موجود امکان پذیر نیست؛ از این رو سه رویکرد برای شناسایی نوک انگشتان شست و اشاره با استفاده از داده های موجود ارائه می شود. در این رویکردها از مفاهیمی همچون آستانه گیری، لبه یابی، ساخت پوسته محدب، مدل کردن رنگ پوست و تفریق پس زمینه استفاده می شود. در پایان برای تقلید حرکت، با استفاده از بردارهای ویژگی به ازای هر فریم، حالت متناظر بر روی بازوی ربات اعمال می شود. برای ارزیابی تقلید حرکت، مسیرهای طی شده توسط قسمت نهایی دست عامل انسانی و قسمت مجری نهایی بازوی ربات با هم مقایسه شده اند. نمودارهایی که میزان تغییرات زوایای مفاصل را برای این دو مورد نشان می دهند، گویای موثر بودن الگوی پیشنهادی در تقلید عملکرد بازوی انسانی است.
زبان:
فارسی
صفحات:
97 تا 116
لینک کوتاه:
magiran.com/p1803989 
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!