[發明專利]一種基于高級智能對象的交互特征建模方法

有效

• 申請號: 201811372896.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN110363273B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 吳珍發;趙皇進;鄭國磊
• 申請（專利權）人: 莆田學院;北京航空航天大學
• 主分類號: G06N3/00
• 分類號: G06N3/00;G06F30/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于高級智能對象的交互特征建模方法，該方法實現的總體流程為：1）交互部位定義；2）交互位姿計算；3）抓取手型計算；4）對象動作分類定義；5）對象動作驅動實現。實踐證明，該方法具有交互特征統一建模、仿真過程生成速度快、仿真過程重用性好等特點，可用于人機工程中的人機任務仿真，能有效減少人工交互的工作量。

技術領域

本發明涉及一種基于高級智能對象的交互特征建模方法，用于交互特征建模，解決人機任務仿真中人工交互量大且仿真過程重用性差問題，屬于人機工程仿真領域。

背景技術

人機工程現有系統中的人機任務仿真大多依賴手工交互，整個仿真過程的生成需要耗費大量的時間，而且仿真過程重用性差，主要是因為交互部位往往具有復雜的幾何外形，而根據這些復雜的幾何外形來完成虛擬人抓取等交互行為，容易導致交互特征的過多定義，從而導致人工交互量大；而且對象的屬性、交互部位及對象動作沒有進行統一的歸納分類，也增加了仿真過程生成的難度。因此，提高人機任務仿真效率成為研究的主要目標之一。解決這個問題的關鍵是在人機任務仿真中，通過對對象的交互特征（包括對象屬性、交互部位及對象動作）進行歸納并統一定義，即采用基于高級智能對象的方法來實現，是一種有效的交互特征建模方法。

發明內容

為解決上面出現的問題，本發明提出一種基于高級智能對象的交互特征建模方法，該方法能有效減少交互特征的過多定義，通過對對象動作進行分類并采用對象動作驅動實現的方法來實現對象動作的過程生成，提高了仿真過程的生成速度。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：基于高級智能對象的交互特征建模方法，其特征在于：該方法實現的總體流程（見圖1）為：1）交互部位定義；2）交互位姿計算；3）抓取手型計算；4）對象動作分類定義；5）對象動作驅動實現。

所述步驟1）交互部位定義，即利用交互元素來描述對象的交互部位，包括：（1）交互部位外形抽象化；（2）交互元素代替；（3）定義交互坐標系。

所述的（1）交互部位外形抽象化，包括：1明確對象交互部位的外形；2功能以及交互目的。具體如下：

1明確對象交互部位的外形，交互部位分為對象與對象之間、對象與虛擬人之間兩種，外形分為接觸（共點、共線、共面）、相切、同軸、距離約束等；

2功能以及交互目的，虛擬人通過抓取、接觸、按壓對象等來實現與對象的交互。

所述的（2）交互元素代替，考慮對象交互部位的外形、設計屬性、設計目的和功能用途等因素來選用合適的基本幾何元素代替相應的交互部位，包括點、線、面、球體、圓柱體和長方體六種交互元素。

所述的（3）定義交互坐標系，通過調整交互元素的空間位置，使交互坐標系滿足實際交互的需要，交互坐標系用X軸、Y軸和Z軸表示。

所述步驟2）交互位姿計算，虛擬人與對象交互時，虛擬人位于相對于對象的合適位置并有一定的姿態，具體包括：（1）交互位置計算；（2）交互姿態計算；（3）交互位姿計算。