仿人機器人面部結構設計與情感表達控制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、面部情感表達技術是研究仿人機器人的熱點課題之一。情感表達豐富化以及情感模型細膩化是該課題待突破的兩個難題。論文在分析了人臉表情產生機理的基礎上，采用面部動作編碼系統(tǒng)(FACS)，對提出的十種表情進行了動作編碼。通過剖析情感再現(xiàn)方法以及編碼規(guī)律，得出了仿人機器人面部情感再現(xiàn)的13個運動控制點。通過采集實際人臉表情，量化了每個控制點的運動范圍。
　　根據運動控制點的分布特點，將面部結構分成了眉毛、眼瞼、眼球、鼻部、嘴部以及下頜等六個模

2、塊，分別分析設計，并對運動機構進行了ADAMS仿真驗證。在Pro/E軟件中對面部結構1∶1實體建模，并在ADAMS軟件中進行了表情仿真。
　　針對微處理器任務順序執(zhí)行的缺陷，設計了基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的面部運動控制系統(tǒng)。按照FPGA的設計特點，將系統(tǒng)分模塊設計。在QuartusⅡ軟件中，設計了VerilogHDL語言的模塊控制代碼，并調用了EDA仿真工具ModelSim-Atlera對模塊仿真驗證。通過在一片F(xiàn)PGA上

3、實例化每個模塊，完成了控制系統(tǒng)的設計。
　　研究了PAD(Pleasure-Arousal-Dominance)三維情感模型，對PAD空間中的情感離散、情感交叉無法描述等缺陷進行了改進。改進后的PAD模型將情感分為類別級、連續(xù)級等兩個級別。運用改進的PAD三維情感模型，提出了實現(xiàn)仿人機器人面部情感連續(xù)性表達方案。
　　最后，通過實物樣機的三個情感表達實驗，分別驗證了論文所提出的面部結構、控制系統(tǒng)以及改進的PAD三維情感模型的

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