Imitation des mouvements humains par un robot humanoïde

L'analyse consiste à mettre en place une interface logicielle d'imitation en ligne ou hors ligne entre un acteur humain et un système humanoïde indépendant. Cette interface a pour objectif la réalisation de la boucle suivante:

algorithme

Les modules sollicités par une imitation donnée dépendent des contraintes du système. Par exemple, si seulement les mouvements du haut du corps sont nécessaire, alors seulement la partie cinématique de l'algorithme sera utilisée. Si les mouvements de l'ensemble du corps, avec contrainte d'équilibre, sont nécessaires, alors la partie dynamique des calculs sera utilisée.

En addition avec la conversion du mouvement humain-humanoïde, des modules tenant compte soit des limites biologiques humaines, soit des possibilités d'autonomie robotique étendue, soit des problèmes de mise à l'échelle humain-humanoïde peuvent être introduits: détection et modèle de la fatigue et récupération musculaire de l'opérateur, détection de l'intention de mouvement de l'opérateur, apprentissage et génération automatique de primitives de mouvement pour le robot.

 

Imitation en ligne
 
Inverse cinématique et classification des tâches (projection CoM)
 
Imitation hors ligne (optimisation)
 
Minimisation des efforts extérieurs humain-humanoïde
Minimisation des trajectoires articulaires humain-humanoïde, sous contrainte ZMP
Minimisation basée sur le time-scaling, sous contrainte ZMP
Optimisation hybride (trajectoires, time-scaling) sous contrainte ZMP
 
Toolboxes
 
Mise à l'échelle
Modèles biomécaniques
Optimisation: moindres carrés, paramétrique, gradient conjugué