62、人类-机器人协作交互中的伸手动作研究与机器人光信号生成

人类-机器人协作交互中的伸手动作研究与机器人光信号生成

1. 人类伸手动作研究目标与假设

在人类 - 机器人协作交互中，理解和构建人类伸手动作模型至关重要。研究提出了目标（G1）和假设（H1）：
- G1 ：理解和建模无约束的、有目标导向的人类伸手动作。
- H1 ：对于人类伸手动作，手部轨迹遵循可预测的椭圆路径，且速度曲线平滑。

若 H1 成立，早期对运动的椭圆拟合可预测剩余路径，速度和加速度模型能在过程早期确定伸手轨迹的最终时间和位置，这对实现人机团队活动的流畅协作很关键。

2. 易读动作研究

为更好地理解和构建人类伸手动作模型，采用高保真的 Vicon 运动捕捉系统，在模拟的装箱任务中跟踪人类参与者的伸手动作。该任务模拟仓库场景，旨在生成应用领域中自然发生的伸手动作样本。
- 任务设计
- 参与者扮演仓库包装员，坐在桌子前，周围有带五列彩色球供应的斜坡货架、用于中间放置球的单空间球架和一个 3x3 方格的货架。
- 实验任务分两个阶段：
- P1（取货阶段） ：从斜坡货架上取下球放在球架上，对产品进行暂存和扫描以便包装。
- P2（包装阶段） ：从球架上取下球，安排到货架的可用位置进行包装发货。
- 取货和包装任务重复 9 次使货架装满，参与者可按任意顺序操作。每次试验重复 15 次，每位参与者共获得 135 个取货动作样本（P1）和 135 个包装动作样本（P2），研究共招募 10