“嗯,发现了一点问题!”李华打量着机器人模型,突然点头道。
“哦!什么问题!”方瑞惊讶地问。
“你这是仿人机器人,计算骨骼点是机器人控制的关键,它行走不稳,是腿部动作运动时,上肢晃动影响,……,是关节角度与整体运动的问题。”李华讲解道。
闻言,方瑞微微一呆,没想到李华居然能发现这个困扰了他许久的问题。
“这个问题对我太重要啦!你能解决吗?”方瑞看着李华,激动地问。
“应该可以,先用空间向量算法计算一下关节的角度。”李华点了点头,笑着说。
“怎么算?”方瑞关切地问。
“拿纸和笔给我,我试试看!”李华笑着说。
“哗啦”一下,李华话音未落,方瑞连忙跑到桌前,取来纸和笔。
李华接过纸和笔,走到书桌前,画了个十字坐标轴,标准数学符号,向方瑞讲解起来:“角度的计算,我们一般使用解析几何,但是,解析几何会有一个问题—边界条件,需考虑各种特殊情况:平行、重叠、垂直、相交……,这直接导致了代码量的爆炸性增长,码和调试都变得异常困难。……,所以,可以改用向量法计算这个关节角度,向量法使用的是常规的数学坐标系,……。”
“由向量的可平移性质及方向性,可推导坐标系中任意两个不重合的坐标点a(x1,y1,z1),b(x2,y2,z2)经过变换,可转化到数学坐标系中,对其组成的向量ab,可以认为是从坐标轴零点引出,转化公式……。”
“根据公式,将人体关节角度计算简化为对空间向量夹角的计算,……。即求空间平面xoz与肩膀、肘关节、手所组成平面的夹角,并以其夹角完成对肩膀,……。”
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