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動作捕捉技術(shù)在眾多行業(yè)中應(yīng)用廣泛。近幾年，隨著人工智能的技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，動作捕捉技術(shù)在機器人研發(fā)設(shè)計過程中的應(yīng)用越來越多。

動作捕捉在機器人研發(fā)設(shè)計中的應(yīng)用場景

動作捕捉設(shè)備在機器人研究、機械臂、無人機等機械及自動化領(lǐng)域研究中起著至關(guān)重要的作用。

同時實現(xiàn)自動進行關(guān)節(jié)生物力學(xué)處理和分析報告，使得機械仿生運動捕捉具有針對性和更高的可信度。

比如在機器人對3C產(chǎn)品進行自動化裝配中，演示編程（PbD）就成功提供了如何節(jié)省人力物力及廣泛使用機器人的解決方案。

什么是演示編程？演示編程是由機器人系統(tǒng)從人的操作演示中提取理解有效信息，進而將該信息轉(zhuǎn)化為機器人的程序和參數(shù)，使機器人完成相應(yīng)操作。由于3C組裝過程的組裝動作具有工作空間相對較小，精度高，運動復(fù)雜的特點，此外，3C裝配線上的大多數(shù)工人都是非專業(yè)操作員，他們對工業(yè)機器人知之甚少。因此，在裝配工作中能夠在不影響人工自然組裝運動的前提下獲取工人的手部運動數(shù)據(jù)是非常重要的。此次選擇了以高精度為特點的光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)作為演示編程的第一步——提取人的操作動作的工具。

3D手部動作捕捉平臺

在一個小空間中搭起了6個動作捕捉鏡頭，通過這些鏡頭獲取人手在組裝過程中的六自由度信息，該信息包括了手部的位置和方向信息。之后，通過獲取的裝配演示動作信息，由編程得出機器人的控制策略，以驅(qū)動機器人在新環(huán)境下完成相同的裝配任務(wù)

動作捕捉系統(tǒng)捕捉的手部標識點

現(xiàn)已能夠有效地將人手動作傳遞給機器人。這說明通過動作捕捉系統(tǒng)實現(xiàn)機器人裝配是可行的。

機器人領(lǐng)域的研究中，動作捕捉系統(tǒng)主要應(yīng)用于以下幾個方面

1、生物優(yōu)化：

采集各個關(guān)節(jié)、肢體的運動信息(位置、速度、加速度、角度、角加速度等)以及測試、解算真實生物體各個動作的動力學(xué)數(shù)據(jù)。

并以這些真實的高精度數(shù)據(jù)作為仿生機器人的研發(fā)基礎(chǔ)，調(diào)整并優(yōu)化設(shè)計方案。

2、仿生機器人的動態(tài)反饋：

對所研發(fā)的機器人進行測試，監(jiān)控其運動姿態(tài)、肢體及關(guān)節(jié)發(fā)力情況，采集相關(guān)的運動學(xué)及動力學(xué)數(shù)據(jù)，與所模擬生物體的真實數(shù)據(jù)進行比較。

進一步優(yōu)化調(diào)整所研發(fā)仿生機器人的設(shè)計，并進行相應(yīng)的改進，使其與真實的生物體達到高程度的一致性。

相信在不久的將來，動作捕捉系統(tǒng)能夠在機器人的研發(fā)過程中，起到更大的作用。