基于多点触摸的协作机器人近似最优人机交互控制算法

刘冰, 张岩

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吉林大学学报(理学版) ›› 2024, Vol. 62 ›› Issue (05) : 1211-1218. DOI: 10.13413/j.cnki.jdxblxb.2024010

基于多点触摸的协作机器人近似最优人机交互控制算法

  • 刘冰, 张岩
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摘要

针对人机交互系统中现有方法无法准确捕捉用户的操作意图,动态环境适应性较差,导致人机交互精准性不佳的问题,为提高协作机器人在作业过程中的人机交互精准性,提出一种基于多点触摸的近似最优人机交互控制方法.首先,基于人机交互的多点触摸动作匹配,建立交互手势动作序列图像传导函数,提取交互手势特征,分析图像相似度特征分量,根据像素值得出动作判断的模糊度集合,以实现对多点触摸动作的匹配,从而准确捕捉用户的操作意图;其次,考虑机器人运动条件和摩擦力因素,建立摩擦力近似最优约束方程,以保证机器人移动交互的平衡性和稳定性;最后,获取交互手臂的期望响应,利用Lagrange方程描述多点触摸条件下的人机交互状态,建立交互动作动力学方程,引入交互控制变量,利用自适应模糊控制体系输出近似最优控制结果,以提高动态环境适应性,并根据实际情况调整控制策略,更好地满足人机交互的需求.实验结果表明,该方法能有效完成人机交互控制,识别率高达94%以上,控制时延误差较小,为0.03×10-3 s,且迭代收敛速度快,具有更好的控制效果.

关键词

多点触摸 / 协作机器人 / 近似最优求解 / 人机交互 / 控制算法

中图分类号

TP242

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刘冰, 张岩. 基于多点触摸的协作机器人近似最优人机交互控制算法. 吉林大学学报(理学版). 2024, 62(05): 1211-1218 https://doi.org/10.13413/j.cnki.jdxblxb.2024010

基金

国家社会科学基金(批准号:BLA210217)

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