تقلید حرکات انسان توسط ربات انسان نمای نائو با استفاده از یک روش تحلیلی و در نظر گرفتن تعادل ربات

در این مقاله یکی از پژوهش های موسوم به تعامل انسان و ربات با موضوع تقلید حرکات انسان توسط ربات انسان نمای نائو مورد مطالعه قرار گرفته است. در این تحقیق، ابتدا حرکات انسان به واسطه دوربین دید سه بعدی کینکت که توسط بسته نرم افزاری سیستم عامل ربات (راس) راه اندازی شده است، دریافت می گردد. با توجه به اختلاف ابعادی میان انسان و ربات، حرکات دریافتی به ابعاد ربات نگاشت می شود. بعد از اعمال نگاشت، حل سینماتیک مستقیم و معکوس ربات ارائه می گردد. بدین منظور، فرم دیستال در حل سینماتیک مستقیم مورد استفاده قرار گرفته و بر مبنای آن راه حل تحلیلی برای حل سینماتیک معکوس ارائه شده است. راه حل تحلیلی ارائه شده به عنوان یکی از نوآوری های اصلی مقاله، دلیل اصلی حرکات روان ربات در تقلید حرکات انسان می باشد. به منظور حفظ تعادل ربات در زمان تقلید، استراتژی قوزک پا بر مبنای مدل پاندول معکوس خطی و معیار تصویر زمینی مرکز جرم ارائه شده است. پاندول معکوس مدل شده در دو فاز جفت تکیه گاهی و تک تکیه گاهی توسط کنترل کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی کنترل می شود. نتایج پیاده سازی عملی و شبیه سازی روش ارائه شده در مقاله با در نظر گرفتن محدودیت های ناشی از سامانه دریافت حرکات انسان، نمایان گر تقلید حرکات تمام-بدن انسان با دقت، نرمی و سرعت بالا در ربات می باشد.

کلیدواژه ها:

Motion Imitation ، Motion Capture System ، kinematics ، Nao Humanoid Robot ، Balance control ، تقلید حرکات ، سامانه دریافت حرکات ، سینماتیک ، ربات انسان نمای نائو ، کنترل تعادل