第一百零四章 向量算法
“别听他瞎掰!搞人脸识别,再加语言系统,老方,你不想毕业了?”胡耀光凑过来,笑着调侃。
“方瑞,现实点吧!能让它站稳,完整跳个舞就差不多了!其他的别多想。”郑义权跟着走过来,拍了拍方瑞的肩膀,安抚道。
“卧槽!你们就不能做个人!故意拆我的台?”方瑞瞪了他两一眼,气急败坏地质问。
“我是让你面对现实,搞人脸识别,涉及各种模块算法,语言系统涉及人工智能方向,咱课程这么紧张,你确定能抽得出时间?”胡耀光看着方瑞,笑问道。
“就是,这学期的专业课又难又多,我们是替你着想,先确保不挂科再说吧!”郑义权叹气道。
“去,去,一边去,……,我的脸都被你两个丢光了!”方瑞推着胡耀光,没好气地挥赶。
“别啊!有事说事,咱别动手啊!”
“老方,我是为了你好,万一你的话实现不了!岂不是更丢人!”
“……。”
三人胡侃嬉闹起来,李华笑了笑,蹲下身,认真观察方瑞的作品。
机器人模型的创作思路,主板设定,所使用的芯片,机器人关节控制,程序编码,……,等等,李华看了这款机器人模型后,结合电子学技能提升后的知识,将机器人模型使用的技术分解了十之八九。
“怎么样?看出什么来了?”方瑞将两个凑热闹的舍友打发后,走到李华身边,笑着问。
“嗯,发现了一点问题!”李华打量着机器人模型,突然点头道。
“哦!什么问题!”方瑞惊讶地问。
“你这是仿人机器人,计算骨骼点是机器人控制的关键,它行走不稳,是腿部动作运动时,上肢晃动影响,……,是关节角度与整体运动的问题。”李华讲解道。
闻言,方瑞微微一呆,没想到李华居然能发现这个困扰了他许久的问题。
“这个问题对我太重要啦!你能解决吗?”方瑞看着李华,激动地问。
“应该可以,先用空间向量算法计算一下关节的角度。”李华点了点头,笑着说。
“怎么算?”方瑞关切地问。
“拿纸和笔给我,我试试看!”李华笑着说。
“哗啦”一下,李华话音未落,方瑞连忙跑到桌前,取来纸和笔。
李华接过纸和笔,走到书桌前,画了个十字坐标轴,标准数学符号,向方瑞讲解起来:“角度的计算,我们一般使用解析几何,但是,解析几何会有一个问题—边界条件,需考虑各种特殊情况:平行、重叠、垂直、相交……,这直接导致了代码量的爆炸性增长,码和调试都变得异常困难。……,所以,可以改用向量法计算这个关节角度,向量法使用的是常规的数学坐标系,……。”
“由向量的可平移性质及方向性,可推导坐标系中任意两个不重合的坐标点Ax1,y1,z1,Bx2,y2,z2经过变换,可转化到数学坐标系中,对其组成的向量AB,可以认为是从坐标轴零点引出,转化公式……。”
“根据公式,将人体关节角度计算简化为对空间向量夹角的计算,……。即求空间平面xOz与肩膀、肘关节、手所组成平面的夹角,并以其夹角完成对肩膀,……。”
……。
李华在纸上写写划划,推导四肢关节的角度公式,用数学描述机器人整体的设计思路。
方瑞死死盯着李华描写的数学公式,竖耳倾听着李华的讲解,全神贯注,眼睛越听越亮。
“根据式5和式6分别计算出向量ES和向量EH,分别对应肘关节指向肩膀和肘关节指向手腕的两条向量;式7通过叉乘计算出肩膀、肘、手所构成空间平面的法向量n1;式8代表空间平面xOz的法向量;……,求取法向量n1与法向量n2的夹角,……。”李华写了好几页公式,最后,将机器人模型的关节角度问题计算了出来。
“差不多这样了,你看下适不适用!”李华停了笔,看着方瑞笑着说。
“有用,有用,肯定有用!你数学太好啦!我都没想到这个问题可以用这个数学公式解决!”方瑞连连点头,激动地夸赞道。
“还好吧!不过,这只解决了一部分,机器人模仿人体腿部动作时还会遇到平衡问题,我觉得还需要给机器人加装陀螺仪,传感器,实时调整机器人重心,保持机器人站立的稳定性。”李华笑了笑,接着道。
“是啊!你的想法跟我不谋而合,这是后续要改进的方向。”方瑞笑着点头,认可了李华的说法。
“原来你对机器人的认知这么深,之前我误会你了!实在不好意思。”方瑞看着李华,突然和他道歉道。
“啥?”李华愣了一下,不明所以。
“嘿嘿!之前,听你说连机器人的开发软件都没整清楚,我就觉得你只是一时兴趣而已,没想到,你这方面水平这么高!”方瑞笑着介绍。
“你没误会,机器人设计这方面,我真是刚入门的,昨天刚接触,我是软件开发,数学这方面强一些。”李华笑了笑,解释道。
我信你个鬼!
方瑞用不信的眼神看了李华一眼,刚接触机器人领域的人,能一下子看穿‘钢铁侠’的核心问题,并拿出解决问题的思路,当他傻子不成。
李华帮解决了一个困扰他许久的问题,方瑞也懒得揭穿他的谎话。
“我准备调试‘钢铁侠’了!有兴趣一起不!”方瑞看着李华,热情地邀请。
“好啊!”李华欣然点头,他正想进一步了解机器人领域呢!这个好机会当然不愿错过。
很快,方瑞将“钢铁侠”搬到桌上,从下方柜子取出工具箱,取上各种工具,打造了一个简易的工作台。
不一会儿功夫,两人合力一边将‘钢铁侠’大卸八块,一边商讨整改方案,技术细节。
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“方瑞,现实点吧!能让它站稳,完整跳个舞就差不多了!其他的别多想。”郑义权跟着走过来,拍了拍方瑞的肩膀,安抚道。
“卧槽!你们就不能做个人!故意拆我的台?”方瑞瞪了他两一眼,气急败坏地质问。
“我是让你面对现实,搞人脸识别,涉及各种模块算法,语言系统涉及人工智能方向,咱课程这么紧张,你确定能抽得出时间?”胡耀光看着方瑞,笑问道。
“就是,这学期的专业课又难又多,我们是替你着想,先确保不挂科再说吧!”郑义权叹气道。
“去,去,一边去,……,我的脸都被你两个丢光了!”方瑞推着胡耀光,没好气地挥赶。
“别啊!有事说事,咱别动手啊!”
“老方,我是为了你好,万一你的话实现不了!岂不是更丢人!”
“……。”
三人胡侃嬉闹起来,李华笑了笑,蹲下身,认真观察方瑞的作品。
机器人模型的创作思路,主板设定,所使用的芯片,机器人关节控制,程序编码,……,等等,李华看了这款机器人模型后,结合电子学技能提升后的知识,将机器人模型使用的技术分解了十之八九。
“怎么样?看出什么来了?”方瑞将两个凑热闹的舍友打发后,走到李华身边,笑着问。
“嗯,发现了一点问题!”李华打量着机器人模型,突然点头道。
“哦!什么问题!”方瑞惊讶地问。
“你这是仿人机器人,计算骨骼点是机器人控制的关键,它行走不稳,是腿部动作运动时,上肢晃动影响,……,是关节角度与整体运动的问题。”李华讲解道。
闻言,方瑞微微一呆,没想到李华居然能发现这个困扰了他许久的问题。
“这个问题对我太重要啦!你能解决吗?”方瑞看着李华,激动地问。
“应该可以,先用空间向量算法计算一下关节的角度。”李华点了点头,笑着说。
“怎么算?”方瑞关切地问。
“拿纸和笔给我,我试试看!”李华笑着说。
“哗啦”一下,李华话音未落,方瑞连忙跑到桌前,取来纸和笔。
李华接过纸和笔,走到书桌前,画了个十字坐标轴,标准数学符号,向方瑞讲解起来:“角度的计算,我们一般使用解析几何,但是,解析几何会有一个问题—边界条件,需考虑各种特殊情况:平行、重叠、垂直、相交……,这直接导致了代码量的爆炸性增长,码和调试都变得异常困难。……,所以,可以改用向量法计算这个关节角度,向量法使用的是常规的数学坐标系,……。”
“由向量的可平移性质及方向性,可推导坐标系中任意两个不重合的坐标点Ax1,y1,z1,Bx2,y2,z2经过变换,可转化到数学坐标系中,对其组成的向量AB,可以认为是从坐标轴零点引出,转化公式……。”
“根据公式,将人体关节角度计算简化为对空间向量夹角的计算,……。即求空间平面xOz与肩膀、肘关节、手所组成平面的夹角,并以其夹角完成对肩膀,……。”
……。
李华在纸上写写划划,推导四肢关节的角度公式,用数学描述机器人整体的设计思路。
方瑞死死盯着李华描写的数学公式,竖耳倾听着李华的讲解,全神贯注,眼睛越听越亮。
“根据式5和式6分别计算出向量ES和向量EH,分别对应肘关节指向肩膀和肘关节指向手腕的两条向量;式7通过叉乘计算出肩膀、肘、手所构成空间平面的法向量n1;式8代表空间平面xOz的法向量;……,求取法向量n1与法向量n2的夹角,……。”李华写了好几页公式,最后,将机器人模型的关节角度问题计算了出来。
“差不多这样了,你看下适不适用!”李华停了笔,看着方瑞笑着说。
“有用,有用,肯定有用!你数学太好啦!我都没想到这个问题可以用这个数学公式解决!”方瑞连连点头,激动地夸赞道。
“还好吧!不过,这只解决了一部分,机器人模仿人体腿部动作时还会遇到平衡问题,我觉得还需要给机器人加装陀螺仪,传感器,实时调整机器人重心,保持机器人站立的稳定性。”李华笑了笑,接着道。
“是啊!你的想法跟我不谋而合,这是后续要改进的方向。”方瑞笑着点头,认可了李华的说法。
“原来你对机器人的认知这么深,之前我误会你了!实在不好意思。”方瑞看着李华,突然和他道歉道。
“啥?”李华愣了一下,不明所以。
“嘿嘿!之前,听你说连机器人的开发软件都没整清楚,我就觉得你只是一时兴趣而已,没想到,你这方面水平这么高!”方瑞笑着介绍。
“你没误会,机器人设计这方面,我真是刚入门的,昨天刚接触,我是软件开发,数学这方面强一些。”李华笑了笑,解释道。
我信你个鬼!
方瑞用不信的眼神看了李华一眼,刚接触机器人领域的人,能一下子看穿‘钢铁侠’的核心问题,并拿出解决问题的思路,当他傻子不成。
李华帮解决了一个困扰他许久的问题,方瑞也懒得揭穿他的谎话。
“我准备调试‘钢铁侠’了!有兴趣一起不!”方瑞看着李华,热情地邀请。
“好啊!”李华欣然点头,他正想进一步了解机器人领域呢!这个好机会当然不愿错过。
很快,方瑞将“钢铁侠”搬到桌上,从下方柜子取出工具箱,取上各种工具,打造了一个简易的工作台。
不一会儿功夫,两人合力一边将‘钢铁侠’大卸八块,一边商讨整改方案,技术细节。
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