基于STFT的仿人机器人手臂轨迹生成方法

来源：机器人杂志2019年第5期北京时间：

作者：林立民, 刘成菊, 马璐, 王德明, 陈启军

摘要：为了提高机器人轨迹生成算法的泛化性，提出了一种基于时间－空间特征模板（STFT，spatio-temporal feature template）的机器人手臂轨迹生成方法．首先，针对机器人示教轨迹往往存在的时间长短和幅度差异较大的问题，采用广义的典型时间规整（generalized canonical time warping，GCTW）方法来统一时间和幅度的变化，从而获取机器人示教轨迹的共同特征模板．其次，基于STFT，引入机器人轨迹生成的平滑性约束、任务约束等因素，设定轨迹生成的目标函数并优化．最终在NAO仿人机器人平台上验证了所提出的轨迹生成算法，基于STFT生成机器人弧形轨迹并完成数字书写．实验结果表明，本文提出的基于STFT的轨迹生成策略可以生成满足期望条件的机器人轨迹，并具有一定的泛化性．

关键词：示教学习, 时间-空间特征模板, 广义典型时间规整, 轨迹生成