Motion Planning for Humanoid Robots Based on Virtual Constraints Extracted from Recorded Human Movements

Inden for robotområdet er der stor interesse for at udvikle strategier og algoritmer som kan skabe menneskelige bevægelser. Denne artikel behandler bevægelsesplanlægning for humanuide robotter som er baseret på konceptet om virtuelle holonomiske begrænsninger. For det første analyseres et sæt kinematiske data optaget for en forsøgsperson der udfører en bestemt bevægelse til at uddrage konsistente geometriske sammenhænge mellem forskellige led-vinkler der kan definere forsøgspersonens aktuelle stilling. Dernæst leder et simplificeret menneske legeme til dynamikken for et underaktueret mekanisk system med parametre der er baseret på de antropometriske data. Bevægelses planlægning for humanuide robotter med menneskelignende struktur kan bestemmes ved at finde løsninger til en begrænset dynamik som er bestemt ved at indføre de virtuelle holonomiske begrænsninger som er fundet i forsøgspersonens bevægelser. Relevansen af denne begrænsede matematiske model i sammenligning med forsøgspersonens bevægelser bliver beskrevet. Siden de virtuelle begrænsninger skal indføres ved kontrol af robottens dynamik gennem tilbagekobling, bliver en designprocedure for en passende regulering kort omtalt.
Udgivelsesdato: 03 juli 2008