[發明專利]人體手臂動作模仿方法、裝置、終端設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201911134999.8
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN112894794B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 林澤才;安昭輝;謝錚;劉益彰;熊友軍;龐建新
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 劉永康

1.一種人體手臂動作模仿方法，其特征在于，包括：

獲取待模仿人體手臂關鍵點的第一位姿信息；

將所述第一位姿信息轉換為機器人手臂關鍵點的第二位姿信息；

根據所述第二位姿信息，通過機器人手臂逆運動學求解機器人手臂各個關節的角度值；

分別使用包絡盒對所述機器人的各個部分進行包絡處理；

根據所述第二位姿信息對機器人進行運動碰撞檢測，得到碰撞檢測結果；

若所述碰撞檢測結果為不存在碰撞的動作，根據所述角度值控制機器人手臂運動；

其中，所述根據所述第二位姿信息對機器人進行運動碰撞檢測，得到碰撞檢測結果，包括：

根據所述第二位姿信息，計算所述機器人各個部分對應的包絡盒的第三位姿信息；

利用FCL碰撞檢測庫，根據所述第三位姿信息判斷是否存在碰撞的包絡盒；

若存在碰撞的包絡盒，則判定存在碰撞的動作；

若不存在碰撞的包絡盒，則判定不存在碰撞的動作；

其中，所述第二位姿信息包括機器人肩部的位姿信息、機器人肘部的位姿信息和機器人腕部的位姿信息；

根據所述第二位姿信息，計算所述機器人各個部分對應的包絡盒的第三位姿信息，包括：

通過P_uparm＝(P'_S+P'_E)/2計算機器人大臂對應的包絡盒的位置信息；

通過P_forearm＝(P'_E+P'_W)/2計算機器人小臂對應的包絡盒的位置信息；

通過P_hand＝P'_W+R'_Wl_hand計算機器人手部對應的包絡盒的位置信息；

根據機器人大臂對應的包絡盒的位置信息和機器人肩部的姿態信息，獲得機器人大臂對應的包絡盒的位姿信息；

根據機器人小臂對應的包絡盒的位置信息和機器人肘部的姿態信息，獲得機器人小臂對應的包絡盒的位姿信息；

根據機器人手部對應的包絡盒的位置信息和機器人腕部的姿態信息，獲得機器人手部對應的包絡盒的位姿信息；

其中，P_uparm為大臂的位置信息，P_forearm為小臂的位置信息，P'_S、P'_E、P'_W分別為機器人的肩部、肘部和腕部的位置信息；

P_hand為手部位置信息，l_hand為機器人手掌中心到腕部的距離，R'_W為機器人的腕部姿態信息。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述第一位姿信息轉換為機器人手臂關鍵點的第二位姿信息，包括：

對所述第一位姿信息進行去噪處理；

根據去噪后的第一位姿信息，建立肩部至肘部的第一空間三維向量和肘部至腕部的第二空間三維向量；

分別計算所述第一空間三維向量的第一向量模和所述第二空間三維向量的第二向量模；

根據所述第一空間三維向量、所述第二空間三維向量、所述第一向量模和所述第二向量模，以及機器人手臂的大臂長度和小臂長度，計算所述機器人的肘部和腕部的位置信息；

根據所述機器人的肘部和腕部的位置信息和所述第一位姿信息中的姿態信息，得到所述第二位姿信息。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，對所述第一位姿信息進行去噪處理，包括：

對所述第一位姿信息的位置信息進行濾波操作，得到濾波后的位置信息；

根據所述第一位姿信息中的姿態信息和上一個動作采集周期的待模仿人體手臂關鍵點的姿態信息，計算前后兩個動作采集周期的相對姿態；

將所述相對姿態變換為歐拉角表示，并對歐拉角值進行濾波操作，得到濾波后的姿態信息。