乒乓球運(yùn)動(dòng)建模與機(jī)器人擊球規(guī)劃.pdf

1、本論文研究課題基于仿人機(jī)器人高性能單元與系統(tǒng),首先對(duì)仿人機(jī)器人及其分支的研究背景和現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,然后針對(duì)高速視覺(jué)感知系統(tǒng)單元中乒乓球運(yùn)動(dòng)在三維空間中的飛行運(yùn)動(dòng)模型和碰撞模型建立及機(jī)械臂擊球策略課題的攻關(guān)。主要完成了如下工作:
　　 首先,根據(jù)高速視覺(jué)感知系統(tǒng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)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(yù)測(cè)方法。
　　 其次,提出了一種新的基于智能學(xué)習(xí)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)模型構(gòu)建和優(yōu)化算法,基于乒乓球多條運(yùn)動(dòng)軌跡建立

2、的參數(shù)知識(shí)庫(kù),引入類電磁機(jī)制算法(EM)和D-opt正則化正交最小二乘法(ROLS+D-opt),設(shè)計(jì)出一種具有兩級(jí)化結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)方法,用以乒乓球運(yùn)動(dòng)模型的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
　　 最后,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)出一種擊球策略,根據(jù)視覺(jué)數(shù)據(jù)分析結(jié)果和優(yōu)化模型,獲得乒乓球拍的擊打時(shí)刻、位置及速度,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)手臂可達(dá)的擊球規(guī)劃。使球拍以規(guī)劃的速度及姿態(tài),通過(guò)擊球點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)算法上連接視覺(jué)感知單元和機(jī)械臂控制上的最終接口,并在仿真和實(shí)際乒乓球擊球演示中驗(yàn)