乒乓球運動建模與機器人擊球規(guī)劃.pdf

1、本論文研究課題基于仿人機器人高性能單元與系統(tǒng),首先對仿人機器人及其分支的研究背景和現(xiàn)狀進行了介紹,然后針對高速視覺感知系統(tǒng)單元中乒乓球運動在三維空間中的飛行運動模型和碰撞模型建立及機械臂擊球策略課題的攻關。主要完成了如下工作:
　　 首先,根據(jù)高速視覺感知系統(tǒng)的特點設計并完善出一套乒乓球三維飛行和碰撞模型的軌跡分析和預測方法。
　　 其次,提出了一種新的基于智能學習訓練的運動模型構建和優(yōu)化算法,基于乒乓球多條運動軌跡建立

2、的參數(shù)知識庫,引入類電磁機制算法(EM)和D-opt正則化正交最小二乘法(ROLS+D-opt),設計出一種具有兩級化結構的學習方法,用以乒乓球運動模型的關鍵參數(shù)進行學習。
　　 最后,設計并實現(xiàn)出一種擊球策略,根據(jù)視覺數(shù)據(jù)分析結果和優(yōu)化模型,獲得乒乓球拍的擊打時刻、位置及速度,設計并實現(xiàn)手臂可達的擊球規(guī)劃。使球拍以規(guī)劃的速度及姿態(tài),通過擊球點。實現(xiàn)算法上連接視覺感知單元和機械臂控制上的最終接口,并在仿真和實際乒乓球擊球演示中驗