面向飞机驾驶舱面板操纵引导的多指动态位姿追踪与操作空间映射方法
来源：机械工程学报杂志2025年第15期北京时间：
作者：申慧敏, 丁金涛, 沈梦若, 雷勇
单位：1. 上海理工大学机械工程学院 上海 200093;2. 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室 杭州 310027
摘要：随着工业5.0时代的到来，智能制造对人机协同提出了更高的要求。特别是在飞机总装测试过程中，驾驶舱面板的操作极为复杂，操作员需根据测试要求准确操作数百个按键和旋钮，极易因误操作而影响测试效率和飞机安全性。为解决该问题，提出一种基于磁-惯性传感信息融合的多指动态位姿追踪与操作空间映射方法。基于手部指骨生理约束，建立工作手指的D-H运动学模型；利用结构化磁场标记技术获取手部的基坐标空间位姿信息；通过磁-惯性传感信息融合，结合手指运动学模型和空间映射方法，实现作业指尖运动向操纵面板空间映射，可用于操作识别和判定。面向模拟操作面板开展了应用试验，包括按键顺序操作和旋钮操作识别，结果显示按键操作指尖平均定位误差±方差分布在[1.64, 3.73]±[0.44, 0.82] mm，旋钮旋转操作转角识别平均误差±方差分布在[2.11, 2.42]±[0.71, 1.00]°。验证所提出方法应用于驾驶舱面板精细操纵的有效性和适用性。
关键词：磁-惯性传感信息融合,手部运动学模型,操作空间映射,飞机驾驶舱面板；
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52175055)。
