Captura de movimientos con Kinect para manipular un robot humanoide

Abstract

In the present work is present a human-machine interface (IHM) or Machine Men Interface (MMI) and a graphic interface in Matlab or Graphical User Interface (GUI). English) to manipulate a humanoid robot through. For this MHI developed in the present work, the wireless control of a humanoid robot based on servomotors is made, the movement of its articulations is manipulated so that the detected human body postures are replicated as accurately as possible. The MICROSOFT Kinect sensors, which deliver data via USB to a depth and color computer, are processed by Matlab to obtain the coordinates of each limb of the body. With these coordinates and the programming of various algorithms that rely on basic trigonometry, the position and angles of the limbs are calculated to determine the position in which a person is standing in front of the Kinect, afterwards a specific command is sent via Bluetooth from the computer to the robot controller to move the servomotors and replicate the captured posture. The articulations of the robot can be manipulated or deactivated by the GUI by a common user, so other Kinect parameters can also be configured such as height, resolution, frames captured before a detection, sensor type, among other functionalities.

En el presente trabajo se presenta una interfaz hombre-máquina IHM o Machine Men Interface (MMI, por sus siglas en ingles) y una interfaz gráfica en Matlab o Graphical User Interface (GUI, por sus siglas en ingles). para manipular un robot humanoide mediante Para esta IHM desarrollada en el presente trabajo, se hace el control inalámbrico de un Robot humanoide hecho a base de servomotores, se manipula el movimiento de sus extremidades para que se repliquen, lo más exacto posible, las posturas detectadas del cuerpo humano haciendo uso de los sensores del Kinect de MICROSOFT, que entrega datos vía USB a un ordenador de profundidad y color, dichos datos son procesados mediante Matlab para obtener posteriormente las coordenadas de cada extremidad del cuerpo. Con estas coordenadas y con la programación de diversos algoritmos que se apoyan de trigonometría básica se calcula la posición y ángulos de las extremidades para determinar la postura en la que se encuentre una persona parada frente al Kinect, posteriormente se envía un comando específico vía bluetooth desde el ordenador al controlador del Robot para que mueva los servomotores y se replique la postura capturada. Las articulaciones del robot pueden ser manipuladas o desactivadas mediante la GUI por un usuario común, así como también pueden ser configurados otros parámetros de Kinect como la altura, la resolución, cuadros capturados antes de una detección, tipo de sensor, entre otras funcionalidades más.