国家自然科学基金(61273325)
- 作品数：16 被引量：37H指数：4
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- 具有面部表情的仿人头部机器人系统的研制被引量：1
- 2015年
- 为了促进机器人与人类自然、和谐的交流,实现人机交互,研制出具有面部表情的仿人头部机器人系统,主要包括仿人头部机器人运动机构和控制系统。仿人头部机器人具有22个自由度,包括眉毛推拉机构、眼部机构、下颚机构和颈部机构。采用FPGA作为舵机控制器,在Lab VIEW中设计控制界面,研制面部表情控制系统。通过对面部表情进行仿真,得到8种基本表情及对应的最佳位移载荷,在仿真过程中发现面部表情的实现与施加在面部皮肤上载荷的大小、载荷施加区域大小和约束位置的不同有关。实验结果表明,该机器人能够逼真地再现8种基本表情。
- 信继忠柯显信杨阳尚宇峰
- 关键词：面部表情人机交互
- 仿人机器人面部表情驱动机构设计仿真
- 2017年
- 在仿人机器人研究中,面部表情实现是仿人机器人拟人化的重要基础。机器人头部设计面临自由度多、空间狭小等难题,结构之间极易引起干涉。根据仿人机器人基本表情的实现原理,采用模块化设计理念,设计了仿人机器人面部的各个驱动机构。然后,采用ANSYS有限元分析软件,在建立仿人机器人面部弹性体模型的基础上,根据仿人机器人的面部驱动机构设计,对模型进行有限元仿真分析,经过多次试验,求得面部弹性体模型六种基本表情的仿真结果。仿真结果表明,面部驱动机构设计具有合理性,并给出每种表情仿人机器人面部控制区域相应的位移载荷大小。
- 云亚文柯显信邱本锐
- 关键词：有限元仿真
- 仿人情感交互表情机器人研究现状及关键技术被引量：12
- 2013年
- 仿人情感交互表情机器人作为当前智能机器人研究领域中热门的研究方向之一,引起了广泛的关注.为了更加深入地研究仿人表情机器人,对日本、美国、欧盟和国内表情机器人的一些研究成果做了总结.分析了仿人情感交互表情机器人研究的理论框架和关键技术.最后,探讨了未来的发展趋势,对今后的研究方向提出了几点看法.
- 柯显信尚宇峰卢孔笔
- 关键词：情感表情机器人机器人情感交互
- 蛇形机器人移动和连接方式的研究状况被引量：6
- 2015年
- 首先,分析了蛇形机器人常见的4种移动方式,即蜿蜒运动、行波运动、侧向运动和螺旋运动,以及各自的运动机理和特点。然后,针对蛇形机器人关节的连接方式,比较分析了较为成熟的平行连接、正交连接、万向节连接和P-R连接的各自特点和应用范围。最后,展望了蛇形机器人连接方式未来的发展趋势。
- 柯显信信继忠杨阳
- 关键词：蛇形机器人
- 仿人面部表情机器人刚柔混合仿真方法研究
- 2018年
- 为了使仿人机器人可以产生与人类相似的面部表情,建立了刚柔混合模型下的仿人面部表情机器人虚拟样机。首先依据面部编码系统理论,对人类面部表情产生的机理进行分析,重新确立了仿人面部表情机器人实现基本表情所需的面部表情控制点。通过创建面部柔性体与表情机器人刚性结构相结合,建立了刚柔混合模型下的仿人面部表情机器人虚拟样机。通过运动学仿真,得出刚柔混合模型下的机器人的6种基本表情,验证了基于刚柔混合模型来实现机器人面部表情的可行性,为未来进一步改进优化仿人机器人提供了参考依据。
- 柯显信张文朕罗志通温雷
- 关键词：仿人机器人
- 仿人头部机器人语音与口形研究被引量：1
- 2018年
- 为了提高仿人机器人口形的真实度,呈现更为自然的人机对话,建立了仿人机器人头部系统。根据汉语语音特点,归纳了不同音节的视位。根据人面部肌肉解剖学,确定了控制机器人口形的五个控制点。通过对汉语发音研究,建立了发音口形拟合时间曲线,并且利用线性插值方法实现仿人机器人的动态口形控制。开发的语音系统实现语音识别和语音合成功能。实验结果表明,机器人可以识别出人说话内容并合成相应的对话。结合头部机械结构和控制系统,语音交互同时机器人能呈现出连续的、动态的口形,并且能够与语音相对应。
- 温雷杨秀君邱本锐柯显信
- 关键词：语音识别人机交互
- 仿人机器人头颈协调系统的研制被引量：2
- 2017年
- 研制出仿人机器人头颈协调系统,主要包括仿人机器人和控制系统。仿人机器人具有22个自由度,控制系统采用上下位机结构,并完成包含四种工作模式的人机软件界面。在ADAMS软件中,对眼球圆周转动以及眼颈协调运动进行运动学仿真。实验结果表明,在头颈协调系统中,机器人的面部器官能够逼真地再现8种基本表情,结合颈部运动,可以实现更多丰富多样的表情,比如愧疚、仰天大笑及傲慢等,头颈协调运动能够使得机器人实现对小球和人脸的可靠性检测和跟踪。
- 信继忠柯显信杨阳卢孔笔
- 关键词：仿人机器人运动学仿真
- 仿人机器人眼部运动准确控制与实现被引量：2
- 2015年
- 在机器人眼部运动准确控制的研究中,人体的面部表情主要依赖于眼睛、眉毛、嘴和下颚,对眼部机构的研究是仿人机器人表情再现和人机交互的一个重要组成部分。用串联机构设计的眼球转动机构,无法解决眼球直径较小还要在里面放置摄像头的问题。提出采用空间RSSR机构设计了8自由度眼部机构,对眼球转动机构进行运动学分析,并在ADAMS中进行运动学仿真。针对单片机控制系统的控制精度低和抗干扰能力差问题,构建了以FPGA为舵机控制器、舵机为驱动装置的控制系统。实验结果表明,改进控制系统能够使得眼部机构实现同人眼一样的运动。在保证了眼球完整性的前提下,上述机构可以实现较大范围的角度转动,具有传动精确可靠、两个眼球独立控制的特点。
- 信继忠柯显信杨阳尚宇峰
- 关键词：仿人机器人运动学仿真
- 仿人面部表情机器人头部机构方案设计被引量：4
- 2016年
- 为了赋予表情机器人更丰富的面部表情,并最终实现与人之间更和谐的交互,在对人类基本表情的形成与肌肉运动进行分析的基础上,提出了一种仿人面部表情机器人头部的机械结构设计方案,为后续研究提供了硬件平台支持.并对该机器人头部机构,包括眉毛、眼睑、眼球、能实现咀嚼动作的下颚以及颈部等的工作原理进行了详细说明,对多种方案的选择作了对比.最后,确定了表情机器人头部的机构设计方案.
- 卢孔笔柯显信尚宇峰
- 关键词：情感表情人机交互
- 基于LabVIEW和FPGA的串口通信舵机控制系统被引量：4
- 2014年
- 舵机是仿人机器人的重要组成部分,为控制舵机实现仿人机器人表情再现,设计了一种基于LabVIEW和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的串口通信舵机控制系统,首先在SolidWorks中完成模型的建立,然后采用可编程片上系统(SOPC)的设计方法,进行硬件设计,该系统以实现4路舵机的控制为例,能够根据实际情况增加或减少脉宽调制(PWM)模块,改变舵机的数量。然后通过软件编程设计,可以改变舵机的转速,软件编程是在Nios II环境下编写的。最后通过LabVIEW中的VISA控件实现了PC机与FPGA的串口通信,控制舵机的运行。
- 尚宇峰柯显信卢孔笔
- 关键词：LABVIEW
