高速運動物體軌跡預(yù)測的研究.pdf

1、乒乓球機(jī)器人的研究已經(jīng)有20多年的歷史了，而乒乓球的軌跡預(yù)測算法是伴隨著乒乓球機(jī)器人的研究同時進(jìn)行的，是乒乓球機(jī)器人中不可或缺的一個研究部分。乒乓球完整的飛行軌跡可分為軌跡跟蹤、反彈前的軌跡預(yù)測、與球桌的碰撞以及反彈后的乒乓球的軌跡預(yù)測四個階段。軌跡跟蹤階段主要是獲得乒乓球在空間中的坐標(biāo)信息；反彈前的軌跡預(yù)測是根據(jù)軌跡跟蹤得到的采樣點預(yù)測乒乓球在空氣中飛行的點的坐標(biāo)；在與球桌碰撞后，乒乓球的方向、速度等都會發(fā)生改變；反彈后的軌跡預(yù)測采用

2、與反彈前相同的預(yù)測方法，只是初速度等發(fā)生了改變。
　　本文針對乒乓球機(jī)器人項目中乒乓球軌跡預(yù)測問題進(jìn)行探討，提出兩種軌跡預(yù)測的方法：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡預(yù)測方法和基于運動學(xué)模型的軌跡預(yù)測方法。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行軌跡預(yù)測時，首先建立了一個BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，然后應(yīng)用大量的乒乓球的飛行完整軌跡，對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點和參數(shù)進(jìn)行離線學(xué)習(xí)，最后在線應(yīng)用此輸入輸出模型，對乒乓球軌跡進(jìn)行預(yù)測。對于運動學(xué)模型的軌跡預(yù)測方法，首先提出R