动态捕捉系统

仿生多足机器人的研发是一个综合性强适用性广的科学研发项目，研发离不开动态捕捉系统。通过研究四足生物的身体结构与功能的工作机制，利用运动学和动力学的理论分析，能够确定仿生四足机器人的驱动机构与机械结构。根据四足动物的运动过程，周期性的规划仿生四足机器人步态。不同的传感器接收到的信号，通过控制系统处理后，对仿生四足机器人关节处伺服电机进行反馈控制，维持行走过程中的稳定性。其中步态规划与控制是仿生四足机器人设计过程中核心环节，是保证多足机器人实际使用的前提。

为了提高机械行走的效率和通过性能，开发者运用相关性分析方法，以山羊、猎豹等在非结构环境下有出色稳定位移能力的动物为原型，分析动物各个关节之间的协同关系，将其运动机理和行为方式运用到足式机器人行走的研究中。通过动作捕捉技术，捕获动物运动时身上关键位置的反光标志，获取标记物的三维空间坐标，处理后得到动物肢体动作各参数，包括步频、步幅、步速、步长、步宽、支撑期、摆动期、关节角度和角速度等，利用这些参数对动物运动学特性进行研究，如不同步态下的时序规律以及动物关节位移和关节角运动变化等。

此外，利用三维动作捕捉系统，结合机器人自身的传感器信息，实时获取机器人的动力学参数，在线进行分析和步态规划，然后将规划好的步态传送给机器人的控制系统，控制系统控制伺服电机驱动机器人运动，实时矫正姿态。

利用NOKOV度量光学三维动作捕捉系统，可以获取机器人身上关键位置标志点在世界坐标系中的绝对位置，利用动作捕捉系统自带的SDK实时广播，反馈给机器人分析处理。也可以离线提取标志点坐标信息，获取机器人位置和姿态，验证机器人和控制算法的鲁棒性。