Cinemática inversa para simulação de figuras articuladas

• Main Author: Oliveira, Luiz Ricardo Bertoldi de
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/8408262156304669
• Language: Portuguese
• Published: Universidade do Vale do Rio dos Sinos 2018
• Subjects: ACCNPQ::Ciências Exatas e da Terra::Ciência da Computação; Cinemáica inversa; Figuras articuladas; Topologia inversa; Inverse kinematics; Articulated figures; Inverse topology
• Online Access: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/7417

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-11-09T12:49:49Z No. of bitstreams: 1 Luiz Ricardo Bertoldi de Oliveira_.pdf: 1661331 bytes, checksum: f12138d995d58da8ed2a061c78f62d58 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-11-09T12:49:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Ricardo Bertoldi de Oliveira_.pdf: 1661331 bytes, checksum: f12138d995d58da8ed2a061c78f62d58 (MD5) Previous issue date: 2018-07-19 === CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === A simulação de figuras articuladas em computação gráfica que representam animais, pessoas ou robôs, normalmente, são compostas por uma cadeia de segmentos rígidos conectados por juntas dispostas de maneira hierárquica. Quando estas figuras possuem muitos segmentos, e precisam ser animadas por cinemática inversa, sua configuração de movimento pode apresentar múltiplas soluções ou soluções não-lineares além de singularidades de movimento. Este trabalho propõe uma nova topologia de juntas de hierarquia variável , generalista o suficiente para se aplicar a qualquer modelo articulado. Além disto, propõe um algoritmo de cinemática inversa que supra a não-linearidade dos modelos propostos até o momento. Um modelo como este, formaliza a animação de figuras articuladas que não precisam ter uma hierarquia de juntas rígida ou que possuam muitas juntas e segmentos. Para validação do modelo foi usada a Distância de Hausdorff para cálculo da similaridade do end-effector e um conjunto de pontos ideais com uma precisão 91.23%. O movimento foi suavizado em comparação a outros modelos por meio da minimização de 8,7% nos ângulos nas juntas. === The simulation of articulated figures in computer graphics that represents animals, people or robots is usually composed of a chain of rigid segments connected by joints arranged in a hierarchical way. When these figures have many segments and need to be animated by inverse kinematics, their motion configuration may present multiple solutions or nonlinear solutions and motion singularities. This work proposes a new topology of joints of a variable hierarchy, general enough to apply to any articulated model. In addition, it proposes an inverse kinematics algorithm to supply the non linearity of the models already proposed A model like this generalizes the animation of articulated figures because it do not need to have a rigid joints topology and works to figures with many joints and segments. Hausdorff Distance was used to calculate the end-effector similarity with an ideal set of points. The accuracy achieved is 91,23% of similarity. Motion of all joints is smoother when compared to other models by minimizing 8,7% of the angles.