试衣机器人是能够模仿不同体形人体外形的可变形机电装置,其作用在于替代真人试穿服装,为服装电子商务中的着装效果感知提供技术支持。目前,对试衣机器人研究尚不多见,已有的试衣机器人在结构上主要采用骨骼-蒙皮双层结构:由分片的曲面片(即蒙皮)表征机器人的外形;由直线执行器(即骨骼)控制蒙皮位移,以此模拟不同体形人体。此类机器人,结构简洁,但不易控制蒙皮的弹性形变,影响了试衣机器人的仿形性能。本文从试衣机器人新型结构设计以及试衣机器人仿形控制两个方面开展研究。在试衣机器人机械结构方面,借鉴人体生理结构,对肩部提出了骨骼-蒙皮结构;对胸腰臀部提出了骨骼-肌肉-皮肤三层结构。由“骨骼”模拟人体的整体尺寸,由“肌肉”控制人体几何表面的弯曲程度,由“皮肤”模拟人体的几何外表。在机械结构上,由众多直线执行机构的空间组构,模拟人体骨架;由固接在直线执行器上的弹性块模拟人体肌肉,控制试衣机器人表面的弯曲程度;由包络弹性曲杆的柔带控制弹性块的形变;由弹性块之间的形变组合控制蒙皮形变。在试衣机器人仿形控制方面,鉴于试衣机器人形变的精确物理形变模型极其复杂,提出了试衣机器人仿形控制的数据驱动方法。视觉重建试衣机器人在直线执行机构不同参数下的形变结果,基于此建立试衣机器人几何外形与直线执行机构参数之间的数据映射模型,实现在已知直线执行机构参数下的试衣机器人外形预测,以及在给定待模拟人体几何外形下的试衣机器人直线执行机构参数的反求。基于上述研究,设计构建了试衣机器人原型系统,通过实验证明试衣机器人多层结构的可行性。