基于视觉的打乒乓球机器人仿人击球策略研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

61273337

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

谭民

完成单位：

中国科学院自动化研究所

中文关键词：

乒乓球机器人; 机器视觉; 自主学习; 定点回球; 仿人策略;

其他语种关键词：

table tennis robot; machine vision; self-learning; striking with fixed point; humanoid strategy

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2013-01-01

结束日期：

2016-12-31

中文摘要：

本项目以机器人打乒乓球为背景，研究机器人学习和实现人的运动技能,提出基于视觉的机器人仿人击球策略和方法，为提高机器人的智能性提供必要的理论与技术基础。 以乒乓球、球拍与手臂为观测对象，以乒乓球的运动测量结果触发手臂和球拍的测量，以乒乓球的运动转折点区分击球运动与辅助运动。对直接测量出的球拍位姿和基于小臂和大臂推算出的位姿进行融合，再经拟合获得带时标和姿态的平滑轨迹，估计球拍运动参数。在对人的击球效果评价的基础上，以姿态的变化和轨迹的转折等作为度量，识别推挡、削球等运动技能类型。对于分类后的运动技能，采用基于运动基元或基本轨迹的方法描述球拍运动，从而提取出运动模式。根据机器人应用运动模式回球后的效果，进行运动模式修正。结合来球的击打点参数和竞技策略给出的期望出球参数，以模糊算法确定机器人球拍采用的运动模式，并转换为机器人各个关节的运动参数，进行仿人运动技能的回球，实现机器人与人的竞技运动。