乒乓球機(jī)器人的智能控制方法——擊球軌跡的生成.pdf

1、乒乓球機(jī)器人是一個(gè)手眼協(xié)調(diào)系統(tǒng)，它包括機(jī)械系統(tǒng)，視覺(jué)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，分別相當(dāng)于人的手臂，眼睛和大腦。而本文的重點(diǎn)是機(jī)器人的控制系統(tǒng)，即如何有效的控制機(jī)器人的手腕使其完成期望的擊球動(dòng)作。乒乓球機(jī)器人對(duì)球拍的智能控制既是一個(gè)重點(diǎn)也是一個(gè)難點(diǎn)，只有解決好這個(gè)問(wèn)題，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)乒乓球落點(diǎn)的控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人打乒乓球時(shí)的一些控球策略。
　　本文主要采用乒乓球機(jī)器人的模仿學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)乒乓球的智能控制，即讓機(jī)器人的手臂來(lái)模仿人的手臂擊打乒

2、乓球的動(dòng)作。更進(jìn)一步的說(shuō)，人打乒乓球時(shí)，球拍的運(yùn)動(dòng)軌跡就是機(jī)器人要模仿的動(dòng)作序列。首先是采集人打乒乓球的視頻，然后針對(duì)視頻中的每一幀圖像，進(jìn)行圖像處理，獲取圖像中的乒乓球拍，采用合適的處理算法，比如Hough變換，Canny算子，最小二乘法等算法獲取球拍上標(biāo)記的輔助線。接著，根據(jù)PnP算法以及球拍上標(biāo)記的輔助線，求出每一幀圖像中球拍中心點(diǎn)的坐標(biāo)和球拍的姿態(tài)。
　　球拍中心點(diǎn)的數(shù)據(jù)獲取后，也就知道了球拍的運(yùn)動(dòng)軌跡即人打乒乓球時(shí)手部的