2.1本课题主要研究或解决的问题

针对日常生活中多障碍物环境下的机械臂轨迹规划问题，提出一种人机协作下的轨迹生成与修正方法。首先要解决如何生成与示教轨迹形状相似的路径。然后就是解决人机协作下的轨迹修正。最后就是人机交互模拟实验。

1.获取kinect视觉传感器中人体关节动作信息并数据处理；

2.熟悉使用MATLAB软件；

3.基于动态动作基元(DMP)模型，生成与示教轨迹形状相似的轨迹；

4.对运动轨迹进行平滑修正，实验测试生成轨迹自适应性；

5.不断的进行实验模拟。

2.2本课题拟采用的研究手段

1.硬件平台

Kinect是微软在2010年6月14日对XBOX360体感周边外设正式发布的名字。它是一种3D体感摄影机(开发代号”Project Natal”)，同时它导入了即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能。

2.动态动作基元DMP(dynamic movement primitive)

动态动作基元(DMP)的核心思想是代表运动基元作为一个动态系统的组合。主要动态系统的状态变量[ y yacute; yuml; ]表示轨迹控制，例如，机器人臂的7个关节，或其三维端部执行器位置，吸引子状态是运动的终点或目标。DMP的主要优势是，它们从线性动态系统（保证收敛到吸引子，扰动的鲁棒性，时间的独立性，等）继承了较好的属性，同时允许通过添加一个非线性强制项来表示任意（光滑）的运动。这种强制项通常从示范中学习，并随后通过强化学习得到改进。

动态动作基元DMP具有较好的泛化性和抗干扰性，通常结合路径规划算法用来实现障碍物环境下动作轨迹的生成。

3.轨迹修正

基于人机协作的思想，在生成轨迹附近加入可调节的交互点，来实现机械臂的轨迹规划修正。主要步骤：

(1)调整轨迹点布局，使其分布均匀；

(2)在生成轨迹上提取离交互点最近的点作为调整点，并计算调整点与交互点间距离；

(3)基于步骤（2），利用算法实现轨迹的修正。