Принципи та методи відтворення руху руки людини в комп’ютеризованих системах для роботи з небезпечними речовинами

Abstract

Сучасні технології здатні замінити людину при роботі в небезпечних умовах та з небезпечними хімічними та біологічними речовинами. Але при побудові таких комп’ютеризованих систем необхідно мати інформацію про поточне положення та рухи руки людини, які відтворює комп’ютеризована система. Існують технології, які можуть розпізнавати положення та рухи людини за зображеннями. Також наявні технології, що дають можливість керувати роботом-маніпулятором. Але за існуючими технологіями потрібно одягати спеціальні костюми, які заважають оператору вільно рухатися, кріпити на тіло велику кількість датчиків, які дорого коштують і які дуже легко пошкодити. Щоб удосконалити отримання інформації про рухи людини та керування на її основі роботом-маніпулятором, потрібно створити програмно-алгоритмічні методи, які дозволять зчитувати з відеозображення рухи людини, трансформувати, розпізнавати їх за спеціальним алгоритмом та відтворювати за допомогою робота-маніпулятора. На основі отриманої інформації формуються сигнали управління, які передаються на виконавчі ланки, щоб робот повторював всі дії людини з такою ж точністю, як вона це робить. Найкращим та найдешевшим варіантом є створення безмаркерної системи зчитування рухів людини за допомогою машинного зору. Виконано аналіз існуючих розробок і взято за основу анатомічну модель руки людини, яку дещо оптимізовано для забезпечення правильної роботи робота-маніпулятора. Такий варіант побудови комп’ютеризованої системи є найкращим, тому що оператору не потрібно довго звикати та пристосовуватися до відмінної від його руки форми органів управління. Також наведено формулу про скорочення м’язів, яка в подальшому буде використана в розробці комп’ютеризованої системи. Для забезпечення практичної реалізації комп’ютеризованої системи досліджено математичну модель рухомих ланок.