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基于Kinect的四旋翼无人机体感控制
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 2015年第34卷第8期 传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies) 99 DOI:10.13873/J.1000-9787(2015)08-0099--04 基于Kinect的四旋翼无人机体感控制 李辉,芦利斌,金国栋 (第二炮兵r程大学907教研室,陕西西安710025) 摘要:针对无人机(UAV)远程控制中操作复杂、专业性高的问题,基于Kinect传感器提出了一种无人 机体感控制方案,并进行了验证。利用Kinect传感器提取操作者身体的骨骼节点数据,设计并识别操作者 体势动作,进而生成对应的四旋翼飞行控制指令,通过无线数传模块传输控制指令,对无人机进行远程控 制。实验结果表明:设计的识别算法可以准确地识别体势动作,对无人机进行实时的控制,控制方式直观 简单、效果良好。 关键词:Kinect;体感控制;无人机远程控制 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2015)08--0099--04 Somatosensory control of quadrotor UAV based on Kinect LI Hui,LU Li—bin,JIN Guo-dong (Faculty 907,The Second Artillery Engineering University,Xi’an 710025,China) Abstract:Aiming at problems of complicated operation and high professional in UAV remote control,a Kinect— based somatosensory control method is proposed and verified.The node data of the operator’S body postures are collected by Kinect sensor;body postures are designed and recognized,then are convened into control commands for UAV.The commands are sent to UAV platform by wireless data transmission module for remote contro1. Experimental result shows that the identification algorithm can recognize%ody posture accurately and control the UAV in real—time,and somatosensory control mode is intuitive,simple and effective. Key words:Kinect;somatosensory control;UAV remote control 0引 言 目前,无人机(UAV)的远程控制主要还是以基站和遥 控器为主。操作者通过地面站或遥控设备控制无人机飞 行,操作方式比较复杂,操作人员需要专业学习和培训才能 掌握无人机的基本操作技巧。对于普通用户来说,需要一 种简单的控制方式,操作者只需通过直观感觉和简单学习 就能够操作无人机。随着信息化的不断发展,人机交互 (human.computer interaction,HCI)已经成为研究的重点,人 机交互的中心已由计算机转移到人的身上,人通过手势、姿 态、语音等方式来实现人机交互 J。人体姿态和手势与 Kinect相结合进行开发,在教育界、商务界、医疗界、计算机 应用和机器人视觉控制等方面都有很多的成果 。 体势控制包括手势和姿态 具备自然、直观、容易学习 和操作等特点。本文选择体势作为无人机控制端人机交互 的方式,Kinect传感器作为人机交互的中介,将自然用户界 面(natural user interface,NUI)应用到无人机的控制中来, 设计了与四旋翼无人机的控制指令对应的人体体势动作和 收稿日期:2015-05-22 相关识别算法,使得无人机的控制比传统方式更为简单直 观。基于Kinect传感器和自主组装的四旋翼无人机平台进 行了实验,验证了体势控制无人机飞行的可行性。 1硬件平台 1.1 Kinect传感器简介 Kinect传感器由Microsoft公司于2010年推出,其组成 如图1所示。 红外投影机 彩色摄像机 红外摄像机 麦克风阵列 图1 Kinect结构图 Fig 1 Structure chart of Kinect Kinect传感器可以同时获取彩色图像数据和深度图像 数据,支持实时的全身骨骼跟踪,获取人体骨架的2O个关

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航空人生
于 2020-12-21 上传
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