[发明专利]一种虚拟装配中握取、移动和放手动作测算方法

摘要

本发明属于体感交互领域，具体地说是一种虚拟装配中握取、移动和放手动作测算方法。该方法包括以下步骤：步骤一、利用Unity 3D构建虚拟装配环境设置抓取点和基点，并利用Leap Motion采集手掌位置点；步骤二、握取动作的识别；步骤三、放手动作的识别；步骤四、移动动作的识别。本方法以Leap Motion采集手部的坐标，和Unity 3D中标记的抓取点、基点和中心点等坐标，通过距离和面积的比值判定操作动作的标准时间，填补了现有市场的空白。

主权项

1.一种虚拟装配中握取、移动和放手动作测算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、利用Unity 3D构建虚拟装配环境设置抓取点和基点，并利用Leap Motion采集手掌位置点；步骤二、握取动作的识别；步骤三、放手动作的识别；步骤四、移动动作的识别；所述的步骤一的具体方法如下：利用Unity 3D构建虚拟装配环境，在第i个零件上设置抓取点nij(xij,yij,zij)，给零件添加重力，并在零件底面配置四个基点Ail(xil,yil)，基点相互连接为矩形，基点在虚拟装配中仅选取平面坐标，l∈(1,2,3,4)，零件最终放置位置中心点Aiq(xiq,yiq)；所述的基点和中心点均在虚拟装配环境O坐标的第一象限内；利用Leap Motion采集手掌位置点，包括左手掌中心位置即hand1B1(X1,Y1,Z1)、右掌中心位置即hand2B2(X2,Y2,Z2)、左大拇指B3(X3,Y3,Z3)、左食指尖B4(X4,Y4,Z4)、左中指尖B5(X5,Y5,Z5)、左无名指尖B6(X6,Y6,Z6)、左小指尖B7(X7,Y7,Z7)、右大拇指B8(X8,Y8,Z8)、右食指尖B9(X9,Y9,Z9)、右中指尖B10(X10,Y10,Z10)、右无名指尖B11(X11,Y11,Z11)、右小指尖B12(X12,Y12,Z12)；所述的步骤二的具体方法如下：握取动作分为握和取两部分识别，其中握需要指尖与手掌中心的距离均小于5CM，以左手为例，当则左手完成握的动作，其中X_m、Y_m、Z_m为握所用指尖的坐标点；取需要计算任意手的五指尖与零件抓取点n_ij(x_ij,y_ij,z_ij)的距离，当距离均小于4CM，则认为完成取，以左手为例，当则认为左手完成取的动作；需要握取同时生效则提起零件；握取零件时，需要先判定零件以基点中心为圆点的圆周范围内是否混杂其它零件，再根据尺寸给出握取的标准时间；所述的判定零件以基点中心为圆点的圆周范围内是否混杂其它零件，根据尺寸给出握取的标准时间的具体方法如下：是否混杂其它零件需要根据第i个零件的四个基点A_il(x_il,y_il)计算出中心选取半径当其他零件中心点与被抓起的第i个零件中心点的距离小于R_i，且累积数目大于3，则认为附近环境混杂；零件尺寸认定为第i个零件将会根据尺寸大小提前用矩形框定，矩形尺寸大于26mm×26mm×26mm，标记为A；矩形尺寸为6mm×6mm×3mm～26mm×26mm×26mm，标记为B；矩形尺寸小于6mm×6mm×3mm，标记为C；根据零件的尺寸查表即可得出握取的标准时间。