仿人机器人虚拟示教系统的设计与实现

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2008, Vol. 36 ›› Issue (1): 18-24.

仿人机器人虚拟示教系统的设计与实现

甘志刚肖南峰

华南理工大学计算机科学与工程学院, 广东广州 510640

收稿日期:2007-04-09 修回日期:2007-05-16 出版日期:2008-01-25 发布日期:2008-01-25
通信作者: 甘志刚（1979-），男，博士生，主要从事仿人机器人方面的研究． E-mail:gdgzgzg@163．com.
作者简介:甘志刚（1979-），男，博士生，主要从事仿人机器人方面的研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（60375031）;国家自然科学基金与中国民用航空总局联合资助项目（60776816）;广东省自然科学基金重点资助项目（36552）

Design and Implementation of Virtual Teaching System for Humanoid Robot

Gan Zhi-gang Xiao Nan-feng

School of Computer Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China

Received:2007-04-09 Revised:2007-05-16 Online:2008-01-25 Published:2008-01-25
Contact: 甘志刚（1979-），男，博士生，主要从事仿人机器人方面的研究． E-mail:gdgzgzg@163．com.
About author:甘志刚（1979-），男，博士生，主要从事仿人机器人方面的研究．
Supported by:
国家自然科学基金资助项目（60375031）;国家自然科学基金与中国民用航空总局联合资助项目（60776816）;广东省自然科学基金重点资助项目（36552）

摘要/Abstract

摘要： 引入虚拟现实技术对仿人机器人进行三维虚拟示教，对于改善仿人机器人的运动控制算法具有非常重要的意义．文中首先提出了具有七自由度机器手臂和六自由度机器腿的逆运动学计算方法，并采用三次多项式插值的方法来进行空间轨迹规划，在此基础上设计和实现了仿人机器人三维虚拟示教系统．示教仿人机器人手足协调舞蹈的仿真实验结果证明了虚拟示教系统的正确性和实用性．

关键词: 仿人机器人, 虚拟示教系统, 冗余自由度, 逆运动学, 轨迹规划

Abstract:

The 3D virtual teaching of humanoid robot via virtual reality technology is very significant for improving the control algorithms of a humanoid robot. In this paper, the inverse kinematic calculations are first presented for the humanoid robot with 7-DOF （Degree of Freedom） arms and 6-DOF legs, and the space trajectory planning of the arms and legs is then implemented by means of cubic polynomial interpolation. Furthermore, a 3D virtual teaching system for the humanoid robot is designed and implemented. By teaching the humanoid robot to dance, it is finally proved that the proposed virtual teaching system is correct and feasible.

Key words: humanoid robot, virtual teaching system, redundant degree of freedom, inverse kinematics, trajectory planning

甘志刚肖南峰. 仿人机器人虚拟示教系统的设计与实现[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2008, 36(1): 18-24.

Gan Zhi-gang Xiao Nan-feng. Design and Implementation of Virtual Teaching System for Humanoid Robot[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2008, 36(1): 18-24.

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