[发明专利]一种机械手臂的行为识别的数据生成以及存储系统

权利要求书

1.一种机械手臂的行为识别的数据生成以及存储系统，其特征在于，包括初始规范模块、运动数据表示模块和数据存储模块；

所述初始规范模块用于对该数据生成以及存储系统的基本设置，获得机械手臂的二连杆结构的关节变量；

所述运动数据表示模块从所述数据存储模块中提取关节变量，模拟机械手臂的二连杆结构运动轨迹，生成识别数据；

所述数据存储模块接收所述初始规范模块发送的关节变量，将关节变量存储到所述数据存储模块中内置的存储器中；并将运动数据表示模块生成的识别数据存入所述数据存储模块中内置的存储器中；

所述数据存储模块从所述初始规范模块接收机械手臂初始的二连杆结构的关节变量，并传送给所述运动数据表示模块，所述运动数据表示模块接收到机械手臂初始的二连杆结构的关节变量后，开始工作，最后得到识别数据，存入所述数据存储模块中，所述数据存储模块中存放的识别数据后续用作相同行为的控制数据；其中，机械手臂初始的二连杆结构的关节变量为根据用户需要开始观察机械手臂的行为时，机械手臂的二连杆结构的关节变量的值；

所述运动数据表示模块从所述数据存储模块中提取关节变量，利用关节变量取关键点，构造机械手臂的关节运动轨迹，利用关节运动轨迹模拟机械手臂的运动轨迹，接收用户输入的时间点，生成运动轨迹事件集合，并且同时模拟中采用在运动轨迹事件集合中植入执行项的方法，以得到运动逻辑式，将关节运动轨迹、运动轨迹事件集合、运动逻辑式和关键点合成识别数据，并存入所述数据存储模块中。

2.根据权利要求1所述的机械手臂的行为识别的数据生成以及存储系统，其特征在于，所述二连杆结构拥有两个关节，将二连杆结构的行为使用两个关节变量θ1、θ2来表示，并发送给所述数据存储模块；所述关节变量为关节的运动夹角，θ1、θ2分别为两个关节处相连的两条连杆的直线的延长线之间的夹角，取值范围为0到360度。

3.根据权利要求1所述的一种机械手臂的行为识别的数据生成以及存储系统，其特征在于，所述关节运动轨迹的构建过程为：对关节变量θ1、θ2分别建立两个坐标体系，在时间节点t₀,...,t_n上，分别在关节变量的两条边的延长线上都各取N个点，作为所述关键点，将其在两个坐标体系上取坐标，并把N个关键点的坐标读取出来，并连成一条直线，以直线的参数方程表示，从而得到n×2条直线的参数方程；建立坐标变换矩阵，坐标变换矩阵为两个坐标体系中的一个坐标体系经过角度变换以及平移变为另一个坐标体系，从而将两个坐标体系合并成一个坐标体系；随着时间变化，关节变量θ1、θ2也发生变化，选取关节变量θ1、θ2中一个，将其在时间节点t₀,...,t_n上两条边的延长线上N个关键点的坐标、n×2条直线的参数方程都乘以坐标变换矩阵，得到变换后的两条边的延长线上N个关键点的坐标以及变换后的n×2条直线的参数方程，将没有经过变换的关节变量的n×2条直线的参数方程、变换后的n×2条直线的参数方程作为关节运动轨迹；N为10到50之间的整数，t₀＝0，被表示为机械手臂开始运动时的时间，t_n为机械手臂停止运动时的时间，t₀,...,t_n按时间升序按顺序由用户选取，表示离机械手臂开始运动时的时间过去的秒数，n为大于2的自然数，由用户选取，当机械手臂改变运动方向时，必然取此时的时间点，作为t0,...,tn中一个。