张 玲

(上海工艺美术职业学院，上海 201800)

0 引言

机器人作为一种高效的生产工具，在提高生产性能方面具有较大的优势[1]。机器人正在慢慢代替人工从事环境恶劣和性质危险的工作。如今，通过机器人和其他设备构成的生产线很大程度地提升了企业的生产速度与生产质量，加快了产品的生产和更新速度。但随着科技的发展，各式各样的机器人也变得复杂且多样化。以往的机器人控制手段，大多是工程师使用各自专业的软件独立构建、调试与实验，最后再对制造出的虚拟机械进行控制。然而，目前的控制手段已经难以满足新型机械手臂的控制需求，常存在精度低与响应速度慢的问题。

针对上述问题，本文提出了一种基于人机工程学的虚拟机械手臂运动控制方法。该方法结合人机工程学构建人体模型，计算人体手臂运动过程中各关节的运动矢量与具体参数，从而强化方法的控制精度。同时，组建模糊逻辑系统，依靠该系统的模糊逻辑理论构建模糊逻辑控制器，加快控制响应速度，实现对虚拟机械手臂的高效控制。

1 基于人机工程学的模型构建与参数计算

人机工程设计流程中，第一步为组建一种存在精确人机尺寸与运动学标准的人体模型。由于本文中的虚拟机械手臂是一种可以执行相当于真正人类手臂工作的机械，所以需要通过运动空间规划响应模型。

1.1 符合人体工程学的手臂模型构建

本研究通过3个层次构建符合人体工程学的虚拟机械手臂人机，分别为架构层、尺寸层和形态层。……