吴伟国， 栗 华， 高力扬

(哈尔滨工业大学 机电工程学院, 哈尔滨 150001)



人体步行捕捉下的双足机器人跟随步行与实验

吴伟国， 栗 华， 高力扬

(哈尔滨工业大学 机电工程学院, 哈尔滨 150001)

为深入研究服务型仿人机器人实时跟随人步行的问题，提出了基于人体步行运动捕捉的双足机器人步行样本生成方法，并进行了机器人-人跟随步行实验.对PS三维运动捕捉系统在线获取的人体步行样本进行运动学匹配并考虑机器人关节极限约束条件后，得到机器人步行样本，构建机器人仿人步行的样本库；根据笛卡尔空间和关节空间内的运动参数定义机器人与人的步行相似度综合评价，提出基于相似度评价的在线样本检索方法，以“关节角距离”为评价选取拼接点，实现样本在线拼接的样本过渡方法，解决了机器人跟随人进行变速步行的问题；完成了双足机器人跟随不同人进行稳定步行的实验，跟随过程中的距离误差不超过±52 mm，跟随结束后的位置误差不超过±10 mm.

仿人双足步行机器人；跟随步行；步行相似性评价；步行样本切换；运动捕捉

在服务、救援、维修等需要人-机器人交互或配合的任务中，机器人能够跟随所服务或配合的对象是完成此类任务的前提条件.

在以机器人为对象的人体运动重构方面, Kim等[1]与Pollard等[2]利用几何比例调节的方法，实现了人体与机器人运动学匹配；Yamane等[3]和Boutin等[4]基于倒立摆模型在运动重构过程中添加了平衡约束，从而保证机器人的稳定性；……