モーションキャプチャによるボールキャッチ可能なロボット制御コンポーネント群の開発

モーションキャプチャによるボールキャッチ可能なロボット制御コンポーネント群の開発

投稿者: 
naist.robotics_...

概要

本プロジェクトは,ヒューマノイドロボットによるボールキャッチが可能とするコンポーネント群の設計と実装となります.モーションキャプチャの三次元位置データからボールの軌道を推定します.ボールの落下位置推定により,ヒューマノイドロボットHRP-4でボールキャッチを実現できます.

system.png

特徴

  • OptiTrack のモーションキャプチャで,複数マーカの3次元位置がリアルタイムで取得可能
  • ボールの軌道と落下点を連続的に推定可能
  • 等身大ヒューマノイドロボット HRP-4 の手先位置を制御し,ボールキャッチが可能

コンポーネント群の詳細

zoom
  • MocapDataSender
    モーションキャプチャコンポーネント : モーションキャプチャを使用してボールの取得時間が付加された3次元位置を取得
    • MarkerPos [TimedDoubleSeq] : 時間情報が付与された複数のマーカの三次元位置出力 (t[ms], x1[m], y1[m], z1[m], x2[m]...)
  • TrajectoryEstimation
    ボール軌道推定コンポーネント : ボールの3次元位置情報を基にボールの軌道と落下点を推定
    • MarkerIn [TimedDoubleSeq] : 時間情報が付与された複数のマーカの三次元位置入力 (t[ms], x[m], y[m], z[m])
    • PositionOut [TimedDoubleSeq] : 推定方法に基づく落下位置出力 (x[m], y[m], z[m])
  • ArmController
    ヒューマノイドロボット制御コンポーネント : 推定された落下位置にロボットのハンドを移動
    • qIn [TimedDoubleSeq] : ロボットの現在角入力 q [rad]
    • position [TimedDoubleSeq] : キャッチするボールの三次元位置入力 (x[m], y[m], z[m])
    • qOut [TimedDoubleSeq] : ロボットの目標関節角出力 q [rad]

動作環境

  • OS:
    • Linux (Ubuntu12.04で動作確認済み)
    • Windows (Windows8.1で動作確認済み)
  • 言語:
    • C++
    • Python
  • OpenRTMバージョン:
    • 1.1(モーションキャプチャコンポーネント)
    • 1.0(ボール軌道推定コンポーネント,ヒューマノイドロボット制御コンポーネント)
  • デバイス:
    • OptiTrack(モーションキャプチャ)
    • Motive(モーションキャプチャ制御ソフトウェア)
    • ボール(モーションキャプチャ用マーカ)
    • HRP-4(ヒューマノイドロボット)
  • 依存ライブラリ
    • C++
      • NatNetSDK : OptitrackのモーションキャプチャカメラをC++上で制御するためのSDK
    • Python
      • NumPy
      • SciPy

マニュアル

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連絡先

  • 奈良先端科学技術大学院大学 ロボティクス研究室
  • email:yuguchi.akishige.xu9@is.naist.jp
問合先(メールアドレス): 
yuguchi.akishige.xu9@is.naist.jp
Resources
Project Information
OS: 
Windows
Linux
言語: 
C++
Python
OpenRTM ver.: 
1.0
1.1
Average: 
0
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最終更新日時: 
金, 2015-10-30 18:34

コメント

投稿者: 

面白い動画とコンポーネントをありがとうございます.

あまりDoubleやLongのようなプリミティブ型を使うのをお勧めしていません. ちょっとハードルが上がりますが,複数マーカーの3次元位置を表すデータ型を作って,それを送受信するほうがいいと思います.また,3次元のポジションに関しては,TimedPoint3Dという型があるので,これをつかったほうが良いです. qIn, qOutはChoreonoid / OpenHRP3とのインターフェースなので仕方ないと思いますが・・・

コメントです.面白いです.ありがとうございました.

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