IK問(wèn)題的求解及虛擬人步行運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的研究.pdf

1、IK是Inverse Kinametics的縮寫,是反向運(yùn)動(dòng)學(xué)的意思.在人體分層結(jié)構(gòu)中,關(guān)節(jié)和骨骼實(shí)際構(gòu)成了運(yùn)動(dòng)鏈,比如肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)及其子骨骼就是一條運(yùn)動(dòng)鏈,是整個(gè)人體運(yùn)動(dòng)鏈上的一條分支.利用運(yùn)動(dòng)鏈對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制.運(yùn)動(dòng)分為正向運(yùn)動(dòng)和反向運(yùn)動(dòng).已知鏈上各個(gè)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角,求各關(guān)節(jié)的位置信息和末端效應(yīng)器(end effector)的位置信息,這是正向運(yùn)動(dòng)學(xué)的問(wèn)題;若已知末端效應(yīng)器的位置信息,反求其祖先關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角和位置,這是逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的

2、問(wèn)題.指向線算法是該實(shí)驗(yàn)室在人體分層模型基礎(chǔ)上提出來(lái)的用來(lái)解決IK問(wèn)題的一種方法,它類似于一個(gè)外國(guó)學(xué)者提出的CCD算法.它是一種反復(fù)迭代的啟發(fā)式方法,它沿著運(yùn)動(dòng)鏈依次改變一個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度,使得end effector逐步逼近目標(biāo),實(shí)際上就是一種數(shù)值法.人體行走過(guò)程是周期性的過(guò)程,把一個(gè)行走周期分為單腳支撐期和雙腳支撐期.行走參數(shù):有步距(StepSpace)、步幅、行走速度(Speed)等;姿態(tài)參數(shù):有頭、手臂擺動(dòng)幅度,8字腳等.行走