31、基于VR和Leap Motion的直观裸手远程操作

基于VR和Leap Motion的直观裸手远程操作

在远程操作领域，如何实现更加自然、直观的人机交互一直是研究的热点。本文将介绍一种新颖的远程操作系统，该系统允许人类操作员使用裸手直观地远程操作机器人操纵器，无需预定义的手势或手持设备。

1. 系统概述

该系统的核心概念是让人类操作员坐在虚拟控制室中，通过Leap Motion传感器感知手部动作，从而控制远程的机器人操纵器。虚拟控制室配备了三视角显示器和虚拟机器人模型，用于显示实际机器人的状态，操作员还可以通过控制面板发出预定义的命令。

2. 系统架构

系统的硬件和软件组件如图所示，主要分为主端和从端两部分。
- 从端（远程站点） ：使用6自由度机器人操纵器（UR5）、3指夹爪（Robotiq）和三个网络摄像头，所有设备通过运行在Ubuntu 16.04上的ROS（kinetic版本）进行通信。
- 主端 ：使用Leap Motion和VR系统（Oculus Rift），用户界面设备（VR和LM）连接到Windows 10上的Unity3D，然后通过基于Rosbridge的ROS#将Unity3D和ROS连接起来。

以下是系统架构的详细设置步骤：
- Unity端设置
- 使用Orion Beta软件，它为Leap Motion提供了比之前版本更好的性能，并且在与VR结合使用时，无需手持设备即可实现沉浸式界面。
- 利用Leap Motion的Unity SDK（如Interaction Engine），使用户能够通过触摸虚拟