This invention has proposed a method of evaluating the motion similarity between the machine mouse and the experimental rat. Based on the motion parameters of mice, the rat motion design is composed of four parts: motion parameter acquisition, kinematics simulation, machine mouse experiment and similarity evaluation. The motion similarity evaluation in experimental rat motion feature characterization parameters (each action duration, pitch angle, yaw, pitch height P HP distance Dy and yaw radius ry) as the basis, select two typical behavior in machine imitate experiment, put forward using dynamic time alignment (DTW) as the similarity evaluation methods. According to the results of the motion similarity evaluation, the control strategy is continuously optimized. The invention from a quantitative point of view to evaluate the motion similarity of mice mimicking experimental mice, and can imitate the high similarity of experimental mice.
【技术实现步骤摘要】
一种机器鼠与实验鼠运动相似性评价方法
本专利技术属于仿生机器人
,具体涉及一种机器鼠仿生运动评价方法。通过该方法可以有效地设计出与实验鼠运动具有高相似度的机器鼠运动,实现机器鼠高质量的仿生运动。
技术介绍
由于实验鼠身体构造及药物反应和人类接近,因此常被用作人类疾病的动物模型(具有人类疾病模拟表现的动物),是研究人类疾病规律与新型药物测试及筛选的关键资源。但是传统动物模型行为评估实验条件不可控、实验周期长,动物之间的行为交互测试存在再现性低、不易控制的问题,并且在实验过程中对照组也存在误差等。因此,借助于可编程和自由配置的仿生机器人代替动物,通过再现相应的动物行为,与动物进行交互,已经成为了国际研究动物行为的新方法。将机器鼠应用于实验鼠行为交互,提高了行为交互中实验条件的可控性,便于实现自动化实验,进一步研究实验鼠行为学。为了更好的实现机器鼠与实验鼠的交互,机器鼠需要做出与实验鼠具有高度相似度的动作和运动。建立运动相似性评价方法可以将机器鼠模仿实验鼠运动的相似程度量化,为机器鼠改进运动模仿提供重要参考标准。在非专利文献1中(“Designandcontrolofabiomimeticroboticratforinteractionwithlaboratoryrats”,SHI,Qing等,IEEE/ASMETransactionsonMechatronics,第20卷,第4卷,第1832-1842页,2015年8月),作者提到了一种可以模仿实验鼠动作的仿生机器鼠,并与实验鼠进行交互实验。该仿生机器鼠可以模仿实验鼠的各类动作(例如:奔跑、直立、攀压、转 ...
【技术保护点】
一种运动相似性的评价方法,包括以下步骤,S1:通过捕捉的第一对象的运动数据;S2:进行逆运动学求解,得到第二对象的关节角及姿态;S3:建立起第一对象与第二对象的运动学对应关系;S4:捕捉第二对象的运动数据,得到第一对象与第二对象的运动参数随时间变化的曲线;S5:通过相似性评价方法,对第一对象与第二对象运动相似性进行评价。
【技术特征摘要】
1.一种运动相似性的评价方法,包括以下步骤,S1:通过捕捉的第一对象的运动数据;S2:进行逆运动学求解,得到第二对象的关节角及姿态;S3:建立起第一对象与第二对象的运动学对应关系;S4:捕捉第二对象的运动数据,得到第一对象与第二对象的运动参数随时间变化的曲线;S5:通过相似性评价方法,对第一对象与第二对象运动相似性进行评价。2.根据权利要求1所述的运动相似性评价方法,其特征在于,所述步骤S1中通过拍摄第一对象运动视频再逐帧读取第一对象的运动参数。3.根据权利要求1所述的运动相似性评价方法,其特征在于,所述步骤S1中的运动数据包括各个动作持续时间,以及俯仰角αp、俯仰高度hp、偏航距离dy和偏航半径ry四个参数随时间变化的值。4.根据权利要求1所述的评价第一对象与第二对象运动相似性评价方法,其特征在于,所述步骤S5采用动态时间规整(DTW)方法来评估运动的相似性。5.根据权利要求4所述的运动相似性评价方法,其特征在于,所述动态时间规整(DTW)方法通过把时间序列进行延伸和缩短,来计算两个时间序列性之间的相似性。...
【专利技术属性】
技术研发人员:石青,李昌,李康,邹明杰,麻孟超,黄强,福田敏男,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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