目的 面向工程领域人机工效分析虚拟人高逼真建模和行为高度相似(与自然人)的需求,开展虚拟人体建模和运动控制技术研究.方法 采用Peabody结构,建立关节化、参数化的人体模型;使用矩阵方法实现虚拟人正向运动控制;结合多刚体运动学和机器人学技术,应用开源机器人控制软件运动学与动力学组件(Orocos-KDL),根据KDL chain定义方式完成虚拟人关节链重定义,添加合理的关节约束,实现虚拟人逆向运动控制.结果 基于CATIA二次开发库CAA,在VS2005开发环境下创建的虚拟人包含了78段骨骼,77个关节,149个自由度,并能够参数化创建不同规格的虚拟人模型;通过正向运动或逆向运动,能够顺利完成抬肘、屈膝、手臂抬起等各种肢体动作.结论 本文所创建的虚拟人模型具有高逼真度,运动控制方面符合人体运动学基本规律,行为具有高度相似性.
生物力学工程 人体测量 产品设计 人体交互 工效分析 虚拟人 人体建模 运动控制 Orocos-KDL