[发明专利]一种基于仿生机理的机器人头眼协调运动控制方法

摘要

本发明属于机器人仿生技术领域，涉及一种基于仿生机理的机器人头眼协调运动控制方法。该方法中头眼的转动角度分别由各自的数学模型控制，眼球转动角度大小由双目眼球运动控制系统模型控制，头颈转动角度大小由头部运动控制系统模型控制，根据偏转角的情况动态调整头眼旋转角大小。采用本发明可以扩大机器人的视觉范围，大范围的注视或跟踪目标；可以增强人机交互的自然性，例如与机器人谈话过程中的视线接触、感情交流等，为人形机器人头眼协调运动提供参考。

主权项

一种基于仿生机理的机器人头眼协调控制方法，其特征在于机器人头眼的转动角度分别由各自的数学模型控制，眼球转动角度大小由双目眼球运动控制系统模型控制，头颈转动角度大小由头部运动控制系统模型控制，根据偏转角的情况动态调整头眼旋转角大小；具体步骤如下：1）选取目标特征点作为注视点：头眼协调仿生视觉系统选取目标物的特征点作为注视点，双眼聚焦在注视点上；2）检测视线偏转角：当目标点脱离图像平面中心位置时，头眼协调系统实时检测视线偏转角大小并将其作为比较量输入到视线偏转角比较程序；3）水平视线偏转角＜20°或垂直视线偏转角＜10°：如果水平视线偏转角小于20°或垂直视线偏转角小于10°，则进入眼球平滑追踪运动控制系统；4）水平视线偏转角＞20°或垂直视线偏转角＞10°：如果水平视线偏转角大于20°或垂直视线偏转角大于10°，则进入眼球与头部运动控制系统，头部转动角度由头部运动模型控制，眼球转动角度由前庭动眼反射运动模型控制；之后返回步骤2）。