Преодоление избыточности при решении задачи кинематики для руки оператора транспортного средства

Рассматриваются особенности решения обратной задачи кинематики руки оператора. Приведена кинематическая модель руки, изложены существующие подходы к решению и преодолению кинематической избыточности, проведен их анализ. Предложено применение эвристического метода FABRIK и представлены результаты его исследования.

оператор, биомеханическая модель, обратная задача кинематики, кинематическая избыточность, метод прямого и обратного следования, вектор обобщенных координат, целевая позиция, operator, biomechanical model, feedback problem of kinematics, kinematic redundancy, method of direct and return following, vector of the generalized coordinates, target position

1. Кобринский А. А., Кобринский А. Е. Манипуляционные системы роботов: основы устройства, элементы теории. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. 344 с.

2. Ситалов Д. С. Моделирование перемещения аватара в пространстве и его взаимодействия с объектами виртуальной среды: Автореф. дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 2012. 19 с.

3. Методы биомехатроники тренажера руки человека / А. К. Платонов и др. // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2012. № 82. 40 с. URL: http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2012-82 (дата обращения 10.03.2016).

4. Пол Р. Управление траекторией руки с помощью вычислительной машины // Интегральные роботы. М.: Мир, 1973. С. 326-338.

5. Накано Э. Введение в робототехнику. М.: Мир, 1988. 334 с. ISBN 5-03-000396-7.

6. Pechev A. N. Inverse kinematics without matrix invertion // Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation, (Pasadena, CA, USA, May 19-23, 2008). Pasadena, 2008. P. 2005-2012.

7. Aristidou Andreas, Lasenby Joan. Inverse Kinematics: a review of existing techniques and introduction of a new fast iterative solver: Technical Report. Cambridge University, 2009. 74 p.

8. Castellet A., Thomas F. Using interval methods for solving inverse kinematic problems // Computational Methods in Mechanisms: NATO Advanced Study Institute. 1997. Vol. 2. P. 135-144.

9. Wang Li-Chun Tommy, Chen Chih Cheng. A combined optimization method for solving the inverse kinematics problems of mechanical manipulators // IEEE Transactions on Robotics and Automation. 1991. Vol. 7 (4). P. 489-499.

10. Muller-Cajar R., Mukundan R. Triangulation: A new algorithm for inverse kinematics // Proceedings of the Image and Vision Computing (Hamilton, New Zealand, December 2007). New Zealand, 2007. pp. 181-186.

11. Brown Joel, Latombe Jean-Claude, Montgomery Kevin. Realtime knot-tying simulation // The Visual Computer: International J. of Computer Graphics. 2004. Vol. 20 (2). P. 165-179.

12. Aristidou Andreas, Lasenby Joan. FABRIK: a fast, iterative solver for the inverse kinematics problem // Graphical Models. 2011. Vol. 73. P. 243-260.