基于STFT的仿人机器人手臂轨迹生成方法

为了提高机器人轨迹生成算法的泛化性,提出了一种基于时间-空间特征模板(STFT,spatiotemporal feature template)的机器人手臂轨迹生成方法.首先,针对机器人示教轨迹往往存在的时间长短和幅度差异较大的问题,采用广义的典型时间规整(generalized canonical time warping,GCTW)方法来统一时间和幅度的变化,从而获取机器人示教轨迹的共同特征模板.其次,基于STFT,引入机器人轨迹生成的平滑性约束、任务约束等因素,设定轨迹生成的目标函数并优化.最终在NAO仿人机器人平台上验证了所提出的轨迹生成算法,基于STFT生成机器人弧形轨迹并完成数字书写.实验结果表明,本文提出的基于STFT的轨迹生成策略可以生成满足期望条件的机器人轨迹,并具有一定的泛化性.