虚拟手抓握动作的Petri网模型及其仿真实现

虚拟手的运动建模是三维人机交互研究中的一个关键问题。虚拟人在执行维修作业的过程中,不可避免地需要徒手抓握操作对象或维修工具。为此,该文提出了一种基于位置/变迁Petri网的虚拟人手抓握动作模型。该方法以关节化虚拟手的几何建模和关节约束分析为基础,描述了抓握动作的Petri网模型,通过仿真循环叠代和关节插值计算,实现关节链上各个关节的运动控制,并基于面向对象的技术设计实现了典型抓握动作。最后,基于人体建模与仿真软件Jack,设计并实现了一个虚拟手抓握动作的Petri网,仿真和实验结果表明所述方法简便易行,能够满足虚拟维修作业的要求。

儿童早期的动作发展对认知发展的作用

早期儿童与环境的相互作用通过动作来完成。儿童在与环境的相互作用过程中动作得到发展,与此同时也促进了认知发展。该文主要介绍了国内外的一些研究成果,阐述了爬行和手部动作对儿童认知发展的作用。发现儿童早期动作的发展是认知发展的外在表现,同时早期动作的发展也将促使儿童的认知发展不断高级化、复杂化。儿童通过爬行获得了运动经验,促进了感知觉的发展;而手部动作主要包括抓握动作和手势的发展,在儿童与环境的相互作用过程中则主要发挥着重要的中介作用。

气动扇形柔性关节多指灵巧仿人机械手

为了满足服务型机器人对人机交互动作柔软性、安全性的高要求,基于仿生学理论提出了一种气压驱动扇形柔性关节,并将其用于多指灵巧仿人机械手的构建。采用柔性关节驱动和刚性手部骨骼相结合的设计理念,兼顾手部刚度与柔性。通过关节角度的检测和供气压力的调节,实现手指关节弯曲角度和手指抓握力的连续控制。描述了扇形柔性关节的工作原理和结构设计特点,以及手部整体结构的设计,并对机械手抓握动作和功能进行了试验分析。试验结果表明:柔性多指灵巧仿人机械手能够完成各种手势以及对球状、圆柱状和卡片状等物体的抓取。