物理与运动约束驱动的摆腿动作求解

文章提出了一种基于物理与运动学约束的摆腿运动生成方法。首先,从物理学角度分析,建立能量最优和连续原则,推导出摆腿运动耗能的主要因素;其次,根据运动学原理,将摆腿区间标记为起脚态、摆动态、落脚态3个可重叠状态,并提取5个关键时刻作为求解摆腿运动的关键帧;最后,通过地形适应规则,求解关键帧下的腿部姿态,以能耗分析为依据,生成二阶连续的腿部运动。通过原型实验和在低维物理模型中应用该模型,证明只需要设定极少的参数,该方法即可直接实时生成任意腿部的地形自适应摆腿运动,并且所生成的运动连续流畅。