乒乓球轨迹预测的研究与仿真

J4 ›› 2013, Vol. 35 ›› Issue (2): 164-168.

乒乓球轨迹预测的研究与仿真

王奇志，杨晓晓

（北京交通大学计算机与信息技术学院,北京 100044）

收稿日期:2012-06-15 修回日期:2012-12-11 出版日期:2013-02-25 发布日期:2013-02-25
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61075035)

Simulation of trajectory prediction of pingpong

WANG Qizhi,YANG Xiaoxiao

(School of Computer and Information Technology,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)

Received:2012-06-15 Revised:2012-12-11 Online:2013-02-25 Published:2013-02-25

摘要/Abstract

摘要：

机器人打乒乓球时需要对快速运动的乒乓球的轨迹做出准确的预测。首先对乒乓球飞行轨迹预测中采用的运动学模型以及乒乓球碰撞的物理模型进行了分析，其次主要是对乒乓球飞行轨迹预测中采用的运动学模型的算法进行改进，速度反馈调节系数不再使用定值，而是采用动态系数。同时，反弹前的速度是通过对预测的轨迹用最小二乘法进行曲线拟合求导计算出来的。实验结果表明，预测效果很好。最后为了直观地分析预测轨迹，设计了基于OPENGL的3D仿真平台。

关键词: 乒乓球机器人, 运动学模型, 最小二乘法, 轨迹预测

Abstract:

The robot should accurately predict the future track of the ball when it plays table tennis games. Firstly, the paper investigated the kinematic model and the collision model of the balls, which are used in predicting the ball track. Secondly, the paper improved the kinematic model ［1］ by using dynamic rather than fixed static velocity feedback adjustment parameters. Meanwhile, the ball’s speed before being rebound on the table is calculated by the leastsquare method. The experiments show that this method can improve the accuracy of the track prediction. Finally, a 3D simulation vision system is designed to analyze the track prediction.

Key words: pingpong robot;kinematic model;minimum square law;trajectory prediction

王奇志，杨晓晓. 乒乓球轨迹预测的研究与仿真[J]. J4, 2013, 35(2): 164-168.

WANG Qizhi,YANG Xiaoxiao. Simulation of trajectory prediction of pingpong[J]. J4, 2013, 35(2): 164-168.

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