[发明专利]一种乒乓球机器人的击球方法及装置

摘要

本发明实施例公开了一种乒乓球机器人的击球方法及装置。该方法包括：采集预设个数的乒乓球的轨迹点，预测所述乒乓球的飞行轨迹，并获取所述乒乓球进入机器人作业空间后的最佳击球点的位置Phit、入射速度vi和剩余时间t；计算击打之后的乒乓球的反射速度vo；根据所述乒乓球与球拍的碰撞模型，通过所述乒乓球在所述最佳击球点的位置Phit的入射速度vi和反射速度vo，计算所述球拍速度vr和姿态wTR；根据所述球拍速度vr和姿态wTR驱动所述机器人末端球拍在所述剩余时间完成击球动作。从而能够通过配置球拍速度方向，利用乒乓球与球拍的碰撞模型，计算球拍速度与姿态，实现乒乓球机器人击球之后乒乓球在对方半台上的精确落点控制。

主权项

1.一种乒乓球机器人的击球方法，其特征在于，所述方法包括：采集预设个数的乒乓球的轨迹点，预测所述乒乓球的飞行轨迹，并获取所述乒乓球进入机器人作业空间后的最佳击球点的位置Phit、入射速度vi和剩余时间t；根据预先配置的击打之后的乒乓球在对方半台的落点位置和飞行时间，计算击打之后的乒乓球的反射速度vo；在球拍坐标系建立所述乒乓球与球拍的碰撞模型，所述球拍坐标系的坐标原点O为所述乒乓球与所述球拍的接触点，所述球拍坐标系的Z轴垂直所述球拍面指向来球方向，所述球拍坐标系的X轴和Y轴在所述球拍面上面相互垂直，所述球拍坐标系满足约束关系，所述约束关系为：，其中，所述k_f和所述k_q分别表示所述乒乓球在球拍的法线方向和半径方向上的碰撞恢复系数，所述k_rf和所述k_rq分别表示所述球拍在所述法线方向和所述半径方向上对所述乒乓球的碰撞作用系数，所述^rv_ox、所述^rv_oy和所述^rv_oz分别表示所述乒乓球的反射速度在所述球拍坐标系x，y和z轴三个方向上的分量，所述^rv_iy、所述^rv_ix和所述^rv_iz分别表示所述乒乓球的入射速度在所述球拍坐标系x，y和z轴三个方向上的分量，所述^rv_rx、所述^rv_ry和所述^rv_rz分别表示在所述球拍坐标系下的球拍速度；根据所述乒乓球与球拍的碰撞模型，通过所述乒乓球在所述最佳击球点的位置Phit的入射速度vi和反射速度vo，计算所述球拍速度vr和姿态WTR；根据所述球拍速度vr和姿态WTR驱动所述机器人末端球拍在所述剩余时间完成击球动作。