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Bidirectional Invariant Representation of Rigid Body Motions and its Application to Gesture Recognition and Reproduction

Lee, Dongheui und Soloperto, Raffaele und Saveriano, Matteo (2017) Bidirectional Invariant Representation of Rigid Body Motions and its Application to Gesture Recognition and Reproduction. Autonomous Robots. Springer. doi: 10.1007/s10514-017-9645-x. ISSN 0929-5593.

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Kurzfassung

In this paper we propose a new bidirectional invariant motion descriptor of a rigid body. The proposed invariant representation is not affected by rotations, translations, time, linear and angular scaling. Invariant properties of the proposed representation enable to recognize gestures in realistic scenarios with unexpected variations (e.g., changes in user’s initial pose, execution time or an observation point), while Cartesian trajectories are sensitive to these changes. The proposed invariant representation also allows reconstruction of the original motion trajectory, which is useful for human-robot interaction applications where a robot recognizes human actions and executes robot’s proper behaviors using same descriptors. By removing the dependency on absolute pose and scaling factors of the Cartesian trajectories the proposed descriptor achieves flexibility to generate different motion instances from the same invariant representation. In order to illustrate the effectiveness of our proposed descriptor in motion recognition and generation, it is tested on three datasets and experiments on a NAO humanoid robot and a KUKA LWR IV+ manipulator and compared with other existing invariant representations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/113317/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Bidirectional Invariant Representation of Rigid Body Motions and its Application to Gesture Recognition and Reproduction
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lee, DongheuiDongheui.Lee (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1897-7664NICHT SPEZIFIZIERT
Soloperto, RaffaeleTUMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Saveriano, MatteoTUMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:15 Juni 2017
Erschienen in:Autonomous Robots
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1007/s10514-017-9645-x
Verlag:Springer
ISSN:0929-5593
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Invariant representation, Rigid body Motion, Bidirectional descriptor, Recognition, Generation
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Terrestrische Assistenz-Robotik (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Lee, Prof. Dongheui
Hinterlegt am:19 Jul 2017 15:35
Letzte Änderung:06 Sep 2019 15:18

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