基于ROS的羽毛球机器人轨迹规划及运动仿真

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:fishsun26
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科技的不断发展,智能机器人正逐渐地渗入到社会的每一个领域,频繁地进入到普罗大众的视野中。羽毛球作为国内乃至东南亚主流的运动项目,设计一款可以与人对打羽毛球的机器人可缓解人员数量、打球水平参差不齐所带来的运动限制,能为羽毛球运动爱好者带来便利,这也使得国内外越来越多围绕其开展的研究。  目前市场上主流的产品是羽毛球发球机,需要固定在羽毛球场后场区,使用前预先装载大量的羽毛球,可通过手动调控连续发射不同方向、力度的羽毛球。羽毛球发球机优点在于机械结构简单,发球种类稳定,比较适用于对专业运动员特定动作的训练;发球机的缺点在于需要周期性的羽毛球手动装载,无法完成与人对打的整个运动过程,并不能很好的满足业余运动爱好者的需求。  本文主要完成了羽毛球机器人整体软件系统的搭建,从机械建模开始搭建了整套的羽毛球机器人运动规划仿真系统,这款机器人模型理论上可以击打出包括高远球、平球、网前吊球等不同飞翔种类的球,同时文章从理论方面探究了这款羽毛球机器人实现的可能性。文章分别对底盘移动平台和上体挥拍系统进行了运动学建模,由于上体挥拍系统中冗余机械臂运动规划较为复杂,使用了大量章节对上体系统特有的构型做逆运动学求解、轨迹插值、运动规划、碰撞检测等理论知识的分析与推导,根据实际情况对模型和算法进行改进并应用到系统当中。机器人是跨学科的庞大整体,羽毛球机器人仿真系统的整体搭建涉及了多领域,对于整个系统的整合工作量巨大而且难度较高,所以本文采用了集成度较高的开源机器人操作系统 ROS (Robot Operating System)作为系统的开发平台,降低了系统中信息交互的难度。本文最终完成了羽毛球机器人仿真系统的搭建,并且使用 3D 模拟环境验证了机器人实现击球运动的可行性和可靠性,为以后的实物样机搭建建立了理论基础。
其他文献
作业车间调度问题(Job Shop Scheduling Problem,JSP)是一类满足任务配置和顺序约束要求的资源分配问题,是最困难的组合优化问题之一。有效的生产调度方法和优化技术的研究和
作为惯性运动载体中的重要部件,石英挠性加速度表(以下简称:加速度表)零偏在贮存期的稳定性是测试其性能的重要指标,零偏稳定期的长短会间接影响到惯性运动载体系统的效能发挥和维护性。因此,在贮存条件下设计加速度表数据采集装置和建立合适的数学模型对研究加速度表零偏贮存期的稳定性有着重要意义。本文设计了一套基于Zig Bee协议无线传感器网络的多传感器数据采集系统。利用网络化数据采集系统采集加速度表在贮存条
现代的工业控制中,复杂并且高维数的系统大量出现。这种系统的变量和约束数量常常多达数十个。面对这种系统,使用集中式控制系统开始出现问题,其在线求解的计算量太大,对计算机的
工业生产过程中产品的质量控制是提升企业核心竞争力的有效手段,近几年,三元催化器在汽车尾气排放中得到大量的使用,用于三元催化器中作为载体的,效果比较好的就是蜂窝陶瓷。
随着当代医疗以及社会物质水平的提高,人口的平均寿命正在逐年提升,老年人所占的人口比重也在不断增加。随之而来的老年人的健康问题成为人们日益关注的对象,然而老年人由于年纪
球形机器人是一种具有球形外壳并以滚动为主要运动方式的智能机器人,其球状外形使得它具有转向灵活、环境适应性强、运动效率高的优点。因此,该类机器人在军事侦察、环境感知
由于柴油机具备高扭矩、低油耗、低排放等特点,因此柴油机成为解决汽车及工程机械能源问题最现实和最可靠的工具。然而依靠传统的机械控制喷油系统已无法满足喷油量、喷油压
公路工程计量是公路工程在进行施工的过程中监理人员对承包方已经完成的工程量进行价值确定.工程计量的准确性直接影响到工程的整体投资,同时也对投资者和承包方的经济利益有
培育和践行社会主义核心价值观是推进中国特色社会主义伟大事业、实现中华民族伟大复兴中国梦的战略任务.学校教育是培养人才的有效载体.社会主义核心价值观引领学校文化建设
2014年12月5日,北京保利2014秋季拍卖会经过6天54个专场的拍卖,以24.91亿元的总成交额落下帷幕。其中,经《石渠宝笈》著录的乾隆帝御笔《白塔山记》以1.16亿元成交,位列此次