机器人交互技术

图书标准信息

• 作者 蒋再男；王珂
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2020-03
• 版次 1
• ISBN 9787302552093
• 定价 38.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 181页
• 字数 293千字

【内容简介】

本书共10章，内容包括绪论，感知和认知基础，人与机器人交互框架，机器人图形交互，基于鼠标/键盘/手柄的机器人交互，基于数据手套的机器人灵巧手交互，人机物理交互安全技术，基于手势视觉识别的机器人交互，基于肢体动作识别的机器人交互，以及基于人脸表情识别的机器人交互等。 本书对机器人常用的人机交互技术进行了系统概述，可作为机器人工程专业的本科生和研究生教材。本书也可作为从事机器人研究、开发和应用的科技人员的参考书。

【目录】

目录

 

第1章绪论

1.1机器人交互概念

1.2机器人交互研究内容

1.3机器人交互发展历史

1.3.1命令行界面交互阶段

1.3.2图形用户界面交互阶段

1.3.3自然和谐的人机交互阶段

1.4机器人交互分类

1.4.1按空间尺度分类

1.4.2按应用分类

1.5人机交互应用

1.5.1工业

1.5.2教育

1.5.3军事

1.5.4文化娱乐

1.5.5体育

1.5.6生活

1.5.7医疗

习题

第2章感知和认知基础

2.1人的感知

2.1.1视觉

2.1.2听觉

2.1.3触觉和力觉

2.1.4内部感觉

2.1.5感觉通道的适用场合

2.1.6刺激强度与感知大小的关系

2.1.7感知与交互体验

2.2知觉的特性

2.2.1知觉的选择性

2.2.2知觉的整体性

2.2.3知觉的理解性

2.2.4知觉的恒常性

2.3认知过程与交互设计原则

2.3.1常见的认知过程

2.3.2影响认知的因素

2.4概念模型及对概念模型的认知

2.4.1概念模型

2.4.2对概念模型的认知

2.5分布式认知

2.5.1基本概念和定义

2.5.2分布式认知理论的特征

2.5.3分布式认知在人机交互中的应用

习题

 

 

第3章人与机器人交互框架

3.1交互模式

3.1.1Norman模型

3.1.2Norman模型案例

3.1.3交互系统的评估

3.1.4框架模型

3.1.5交互界面

3.2以用户为中心的HRI

3.2.1PAC交互模型

3.2.2HRI设计要素

3.2.3HRI设计框架

3.3多模式HRI技术

3.3.1交互系统模型

3.3.2交互信息处理

习题

第4章基于Open Inventor机器人图形交互

4.1概述

4.1.1机器人图形交互概述

4.1.2Open Inventor概述

4.2虚拟图形建模

4.2.1形状节点

4.2.2属性节点

4.2.3群组节点

4.3虚拟模型装配

4.3.1模型装配结构

4.3.2程序实现

4.4虚拟模型仿真

4.4.1仿真流程

4.4.2程序实现

4.5碰撞检测方法

4.5.1概述

4.5.2轴向包围盒

4.5.3包围球

4.6机器人图形交互实例

4.6.1机器人虚拟环境建模

4.6.2基于OBB碰撞检测实现

4.6.3打开卫星天线图形交互仿真

习题

第5章基于键盘/鼠标/手柄的机器人交互

5.1概述

5.1.1鼠标

5.1.2键盘

5.1.3控制杆

5.2基于鼠标/键盘的机器人交互

5.2.1机器人运动学模型

5.2.2交互实例

5.3基于空间鼠标的机器人交互

5.3.1空间鼠标介绍

5.3.2基本流程

5.3.3程序实现

5.3.4交互实例

5.4基于Omega7力反馈手柄的机器人交互

5.4.1Omega7介绍

5.4.2基本流程

5.4.3程序实现

5.4.4交互实例

5.5基于HAPTION力反馈手柄的机器人交互

5.5.1HAPTION介绍

5.5.2基本流程

5.5.3程序实现

5.5.4交互实例

习题

第6章基于数据手套的机器人灵巧手交互

6.1数据手套概述

6.1.1数据手套

6.1.2常见数据手套

6.2数据手套程序开发

6.2.1基本流程

6.2.2编程实例

6.3机器人灵巧手介绍

6.3.1机器人灵巧手机械系统

6.3.2机器人灵巧手电气系统

6.4数据手套交互控制灵巧手方法

6.4.1关节空间的位置映射

6.4.2笛卡儿空间的指尖位置映射

6.4.3力觉临场感映射

6.5交互实例

习题

第7章人机物理交互安全技术

7.1人机物理交互概述

7.2人机物理交互伤害概述

7.3安全评价指标

7.3.1头部伤害指数

7.3.2颈部伤害指数

7.3.3胸部伤害指数

7.4物理性人机交互安全实现方法

7.4.1设计实现物理性人机交互安全

7.4.2轨迹规划和控制实现物理性人机交互安全

7.5物理性人机交互未来发展的方向

习题

第8章基于手势视觉识别的机器人交互

8.1概述

8.2手势感知

8.2.1接触式交互设备

8.2.2视觉设备

8.3手势表述

8.3.1手势定义

8.3.2手势分类

8.3.3手势表达

8.4手势数据集

8.5手势图像特征

8.5.1手势颜色特征

8.5.2手势小波特征

8.6手势视觉识别

8.6.1静态手势识别

8.6.2动态手势识别

8.7基于手势的机器人交互实例

习题

第9章基于肢体动作识别的机器人交互

9.1概述

9.2动作表述

9.2.1人体结构表示

9.2.2Kinect传感器

9.2.3图像全局表示方法

9.2.4局部表示方法

9.3人体图像运动特征

9.3.1光流

9.3.2运动历史图

9.3.3能量运动历史图

9.4动作数据集

9.4.1KTH动作数据库

9.4.2Weizmann动作数据库

9.4.3UCF Sports动作数据库

9.4.4HMDB动作数据库

9.4.5UCF101动作数据库

9.5人体肢体动作识别

9.5.1卷积神经网络

9.5.2肢体动作双通道CNN识别

9.5.3双通道卷积神经网络融合

9.6肢体动作识别实验

9.6.1动作数据集

9.6.2实验结果及分析

9.7基于肢体动作识别的机器人交互实例

习题

第10章基于人脸表情识别的机器人交互

10.1概述

10.2面部表情特征

10.3表情数据集

10.3.1JAFFE数据库

10.3.2FEEDTUM

10.3.3MMI数据集

10.3.4CohnKanade数据集

10.4人脸表情特征检测

10.4.1人脸区域检测

10.4.2人脸表情特征提取

10.4.3ASM模型构建

10.5人脸表情识别

10.5.1基于ASM及SVM的表情识别

10.5.2基于Gabor及SVM人脸表情识别

10.6基于表情的机器人头部交互实例

10.6.1仿人头部表情再现机构

10.6.2机器人表情再现系统

10.6.3机器人头部表情再现

习题

参考文献