[發(fā)明專利]一種動作模仿方法、動作模仿裝置及終端設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911418356.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111113429B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林澤才;安昭輝;劉益彰;龐建新;熊友軍
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;B25J13/08
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 李木燕

1.一種動作模仿方法，其特征在于，包括：

獲取待模仿對象的手指彎曲角度信息，并獲取所述待模仿對象中關(guān)鍵點的位姿；

根據(jù)所述關(guān)鍵點的位姿，以及所述關(guān)鍵點在之前時刻的歷史位姿，計算所述關(guān)鍵點的姿態(tài)變化量，對所述姿態(tài)變化量進行濾波處理，根據(jù)濾波處理后的姿態(tài)變化量以及所述歷史位姿，得到修正后的所述關(guān)鍵點的位姿；

將修正后的所述關(guān)鍵點的位姿映射到機器人空間，得到所述機器人空間下的關(guān)鍵點的位姿，并基于所述手指彎曲角度信息，計算所述機器人抓取部彎曲的角度值；

基于所述機器人空間下的關(guān)鍵點的位姿信息以及所述機器人抓取部彎曲的角度值，驅(qū)動所述機器人對所述待模仿對象的動作進行模仿；

其中，基于所述手指彎曲角度信息，計算所述機器人抓取部彎曲的角度值，包括：

基于機器人抓取部的可彎曲角度范圍，將獲取得到的手指彎曲角度信息中的角度映射到抓取部能夠彎曲的角度范圍內(nèi)，得到所述機器人抓取部的彎曲角度值。

2.如權(quán)利要求1所述的動作模仿方法，其特征在于，所述獲取所述待模仿對象中關(guān)鍵點的位姿，包括：

獲取所述待模仿對象中腕部關(guān)鍵點、肘部關(guān)鍵點以及肩部關(guān)鍵點在世界坐標系下的位姿。

3.如權(quán)利要求2所述的動作模仿方法，其特征在于，所述根據(jù)所述關(guān)鍵點的位姿，以及所述關(guān)鍵點在之前時刻的歷史位姿，計算所述關(guān)鍵點的姿態(tài)變化量，對所述姿態(tài)變化量進行濾波處理，根據(jù)濾波處理后的姿態(tài)變化量以及所述歷史位姿，得到修正后的所述關(guān)鍵點的位姿，包括：

根據(jù)所述待模仿對象中腕部關(guān)鍵點在世界坐標系下的位姿，以及所述待模仿對象中該腕部關(guān)鍵點在所述世界坐標系下的歷史位姿，計算該腕部關(guān)鍵點在所述世界坐標系下的姿態(tài)變化量，對該姿態(tài)變化量進行濾波處理，根據(jù)濾波處理后的姿態(tài)變化量以及所述世界坐標系下的歷史位姿，得到修正后的所述待模仿對象中腕部關(guān)鍵點在所述世界坐標系下的位姿，將該位姿變換到胸腔坐標系下，得到修正后的所述待模仿對象中腕部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿，其中，所述胸腔坐標系為位于所述待模仿對象胸部且與所述待模仿對象軀干相對靜止的坐標系；

得到修正后的所述待模仿對象中肩部關(guān)鍵點和肘部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿，其中，所述肩部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿與所述肘部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿與所述腕部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿計算方式相同。

4.如權(quán)利要求3所述的動作模仿方法，其特征在于，所述將修正后的所述關(guān)鍵點的位姿映射到機器人空間，得到所述機器人空間下的關(guān)鍵點的位姿，包括：

將所述待模仿對象的腕部關(guān)鍵點、肘部關(guān)鍵點以及肩部關(guān)鍵點分別在所述胸腔坐標系下的位姿均映射到機器人空間，得到機器人空間下的腕部關(guān)鍵點、肘部關(guān)鍵點以及肩部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿。

5.如權(quán)利要求4所述的動作模仿方法，其特征在于，所述機器人的機械臂為多自由度串聯(lián)桿件結(jié)構(gòu)；

基于所述機器人空間下的關(guān)鍵點的位姿信息，驅(qū)動所述機器人對所述待模仿對象的動作進行模仿，包括：

基于所述機器人空間下的腕部關(guān)鍵點、肘部關(guān)鍵點以及肩部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿，確定臂角值；

基于所述臂角值以及目標位姿，確定所述機器人的機械臂中各個關(guān)節(jié)的角度值；

基于各個關(guān)節(jié)的角度值驅(qū)動所述機器人的手臂運動，以對待模仿對象的手臂動作進行模仿。

6.如權(quán)利要求5所述的動作模仿方法，其特征在于，所述基于所述機器人空間下的腕部關(guān)鍵點、肘部關(guān)鍵點以及肩部關(guān)鍵點在所述胸腔坐標系下的位姿，確定臂角值，包括：

計算臂角平面的法向量，計算參考平面的法向量；

基于如下公式計算臂角，該公式為：。

7.如權(quán)利要求6所述的動作模仿方法，其特征在于，在基于公式計算臂角的步驟之后，還包括：

建立與所述法向量以及所述法向量均垂直的向量，其中；

基于如下公式對所述臂角的方向進行修正，該公式為：。