中国航天医学工程预先研究项目(2010SY5413004)
- 作品数：9 被引量：38H指数：3
- 相关作者：刘玉庆朱秀庆周伯河安明胡福超更多>>
- 相关机构：中国航天员科研训练中心更多>>
- 发文基金：中国航天医学工程预先研究项目国防基础科研计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 航天员空间操作人因分析一体化仿真平台被引量：2
- 2014年
- 目的为支持航天任务中航天员作业能力变化规律方面的研究,建立航天员空间操作人因分析一体化仿真平台。方法分析了该平台的系统结构,给出了控制流程及软件各部分的详细实现方法,包括认知和生物力学仿真,作业可视化,负荷预测与绩效分析等软件。结果通过手控交会对接任务作为用例,对平台功能进行了实验验证,实验结果证实了平台的可行性、有效性和实用性。结论平台的认知和生物力学模型可实现人在回路外的仿真,可对负荷与绩效进行预测及可视化显示,为进一步分析航天员在太空操作能力的变化奠定了技术基础。
- 周伯河陈善广刘玉庆朱秀庆王金坤陈学文康金兰胡福超安明
- 光学透视头盔显示器标定技术
- 2013年
- 光学透视头盔显示器(OSTHMD)标定是增强现实技术研究中一个具有挑战性的关键技术问题.研究了OSTHMD标定的几种常见技术及其优缺点,详细论述了当前最常用的OSTHMD标定法:SPAAM法,同时提出了一种基于图像的快速标定OSTHMD的方法,从算法复杂度方面对两种标定法进行了对比,并采用用户自行评估法进行评估,认为基于图像的快速标定OSTHMD的方法更为快速精准.
- 李海龙刘玉庆朱秀庆
- 模拟失重条件下航天员旋转运动方法实验验证被引量：2
- 2014年
- 航天员太空飞行中,需要改变自身位置与朝向以完成不同的作业任务,当其无法触碰到手脚限制器等借助物时,会涉及通过自身动作的转换产生人体旋转的问题。为此,首先基于Roberson-Wittenburg方法建立了人体动力学方程,据此提出能够使得人体转动的肢体操作方法,然后采用悬吊法模拟太空失重环境,对比不同控制方法产生的旋转作用效果,发现肢体旋转时与身体的夹角和肢体旋转速度是影响人体旋转完成时间和关节力矩的主要因素,最后结合推荐动作与实验结果提出空间姿态变换运动的操作建议。结果表明本文推荐动作有一定的优越性,对航天员处于太空中的自旋转运动具有实用意义。
- 马超刘玉庆朱秀庆安明周伯河陈善广
- 关键词：航天员模拟失重控制策略
- 失重状态下旋转陀螺交互操作的仿真研究被引量：4
- 2014年
- 针对在地面难以使用实物进行空间操作任务训练的问题,提出了一种基于人机交互和物理引擎技术的交互操作虚拟仿真方法,并实现了失重状态下旋转陀螺的虚拟操作训练。实现中首先建立航天员和陀螺的三维图形模型和用于碰撞检测的物理模型,并采用虚拟现实设备数据手套和位置跟踪仪实时跟踪获取受训人体的实时运动数据,用于交互控制虚拟航天员的运动,最终通过物理引擎及仿真算法计算失重状态下旋转陀螺的运动状态。结果显示,该方法较好地解决了旋转陀螺定轴特性仿真问题,能够满足虚拟训练的实时性和有效性要求。
- 安明刘玉庆周伯河胡福超
- 关键词：虚拟现实人机交互物理引擎
- 失重状态下人体自旋运动控制分析被引量：2
- 2013年
- 目的研究失重状态下人体四肢运动,得出整个人体无外力状况下自旋运动的变化规律,为航天员空间位姿变换操作方法提供参考。方法根据太空环境下人体的运动特点建立航天员人体动力学模型,采用Roberson-Wittenberg方法(R/W方法)分析人体各体段在其复杂系统中的相互运动关系,解决其绕矢状轴、冠状轴和垂直轴运动的问题。结果旋转体绕相应轴的旋转速度增大会加快整个人体旋转的速度;旋转体本身的质量与转动惯量增大亦会加快整个人体的旋转速度,同时需要提供的关节力与力矩会增大。结论旋转因素的分析对航天员太空作业时位置与姿态的变换方法选择具有参考价值。
- 马超刘玉庆朱秀庆
- 关键词：失重多刚体系统动力学航天员
- 载人航天领域增强现实技术应用研究进展被引量：7
- 2014年
- 在未来星际航行和长期在轨任务中,由于通讯延迟和在轨时间延长的影响,地面指控系统对航天员的支持受到不同程度制约,需要提高航天员自主获得信息支持的能力,增强现实技术是解决这一问题的可行手段。本文介绍了增强现实技术的概念、特点,及其在航天员在轨辅助支持上所具有的优势;综述了增强现实在国内外航天领域的应用研究进展;提出了其在未来航天应用中的主要研究方向。
- 朱秀庆刘玉庆周伯河
- 关键词：载人航天航天员
- 航天员太空协同操作虚拟训练仿真系统研究被引量：20
- 2013年
- 针对多名航天员在太空完成协同操作的实际需求,借助于虚拟现实技术在地面模拟一个太空协同操作训练系统。提出并实现航天员太空协同操作训练仿真系统结构、软件组成、仿真流程、协同仿真策略及网络通信协议。该系统能支持多名航天员逼真地模拟太空协同操作训练任务、能实现各参训航天员计算机虚拟场景的实时一致、能处理访问冲突问题。最后,以仿真神七任务两名航天员协同完成"取载荷—传递载荷—接收载荷"的操作应用实例验证该操作仿真系统,并对操作响应时间进行分析,数据显示满足操作实时性要求,该试验验证了该系统的合理性和有效性。
- 陈学文刘玉庆朱秀庆周伯河安明王金坤胡福超
- 关键词：航天员虚拟现实
- 一种基于舱内图像的三维注册方法被引量：2
- 2013年
- 目的在舱内环境中实现基于自然特征的增强现实三维(3D)注册技术,提出一种适合舱内环境中的图像自然特征提取方法。方法首先对图像进行边缘处理并进行二值化,计算各边缘的Hu矩,得到边缘特征值,并将其与事先准备好的舱内仪表板图形特征值进行比较判别,最后用一种决策树方法来匹配舱内仪表。结果准确并较为快速地实现舱内图像的特征提取和匹配表明。结论此方法能够满足舱内自然特征3D注册要求,具有良好的应用前景。
- 郑奔刘玉庆朱秀庆
- 关键词：自然特征图像特征提取
- 航天员辅助操作系统中人工标识的选取被引量：1
- 2013年
- 介绍了两种常用的人工标识系统ARToolKit和ARTag.通过实验对两个系统在最小识别尺寸、识别正确率、系统运行速度以及防遮挡等方面的表现进行了比较,并且从算法机制上阐述了表现差异的原因,为航天员辅助操作系统中人工标识的选取提供技术参考.
- 李海龙刘玉庆朱秀庆
