基于仿人行为的双臂自动烹饪机器人研究

如何提高机器人的自主操作能力已成为智能服务机器人的重要研究内容之一。本申请基于仿人行为的机器人设计原理，提出了面向复杂中式菜肴烹饪作业的仿人双臂机器人数字表征及机械再现方法。包括：1)建立C空间中双臂自动烹饪机器人与外部辅助工具轴系的运动学、动力学模型，解决双臂自动烹饪机器人的结构优化设计问题。2）提出双臂自动烹饪机器人的运动行为的建模方法，研究"煸炒类"典型中式菜肴双臂烹饪动作和烹饪工艺的数字化、标准化理论，提出基于仿人行为的双臂机器人烹饪过程自动化方法，解决双臂机器人灶上复杂机械动作的数字表征问题。3)建立中式菜肴自动烹饪机器人的双臂协调与力/位控制算法，研究基于仿人行为的机器人复杂任务双臂操作机理与及机械再现的科学问题。最后进行中式菜肴自动烹饪机器人原型实验系统研究，为仿人双臂服务机器人的复杂运动规划提供关键技术支撑。

本研究基于仿人行为的机器人设计原理，提出了面向复杂中式菜肴烹饪作业的仿人双臂机器人设计方法，包括：“煸炒类”典型中式菜肴双臂自动烹饪机器人烹饪动作和烹饪工艺的数字化、标准化；基于仿人行为的双臂机器人烹饪过程自动化实现方法；双臂自动烹饪机器人的运动行为建模和典型中式菜肴“固液两相”多质点在粘性液体中的运动模式与本质特征，在此基础上建立了中式菜肴自动烹饪机器人的双臂协调与力/位控制算法，解决了双臂机器人灶上复杂机械动作的数字化与标准化问题以及基于仿人行为的双臂机器人运动轨迹的优化控制问题。