發(fā)展型學(xué)習(xí)算法構(gòu)建的移動(dòng)機(jī)械手抓取能力的研究.pdf

1、具有靈巧的作業(yè)能力的機(jī)械手能應(yīng)用在眾多工業(yè)與生活領(lǐng)域中。傳統(tǒng)的機(jī)械手工作環(huán)境固定，無(wú)法適應(yīng)陌生環(huán)境。而移動(dòng)機(jī)械手的移動(dòng)能力將機(jī)械手的工作區(qū)間從單個(gè)工作臺(tái)擴(kuò)展到極大的區(qū)域，應(yīng)用范圍也擴(kuò)展到家庭服務(wù)，倉(cāng)庫(kù)，后勤，軍事，以及生產(chǎn)線等多個(gè)領(lǐng)域，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值更高。因此移動(dòng)機(jī)器人手眼協(xié)調(diào)問(wèn)題具有非常重要的研究意義。
　　靜態(tài)環(huán)境下機(jī)器人的視覺(jué)空間和手臂本體感覺(jué)為非線性映射關(guān)系，而對(duì)于移動(dòng)機(jī)械手來(lái)說(shuō)，移動(dòng)平臺(tái)帶來(lái)新的映射協(xié)調(diào)問(wèn)題，這些都是移動(dòng)機(jī)

2、械手研究中的重點(diǎn)。目前機(jī)器人手眼協(xié)調(diào)問(wèn)題的研究主要側(cè)重于如何將視覺(jué)刺激映射到手臂本體感覺(jué)，建立映射的方法主要有兩種:一是數(shù)學(xué)建模方法，采用逆運(yùn)動(dòng)方程規(guī)劃;二是使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法。而本文除了將視覺(jué)刺激映射到手臂本體感覺(jué)外，還引入另一條逆向的從手臂本體感覺(jué)到視覺(jué)刺激的映射，該手眼協(xié)調(diào)系統(tǒng)能雙向轉(zhuǎn)換眼和手之間的刺激。通過(guò)使用雙向刺激傳輸通道，在機(jī)器人系統(tǒng)中建立擬人的行為模式。這種擬人的能力可提高機(jī)器人的自主適應(yīng)能力和生存能力。

3、　　對(duì)于移動(dòng)機(jī)械手在動(dòng)態(tài)環(huán)境下的手眼協(xié)調(diào)問(wèn)題，目前的機(jī)器人在陌生環(huán)境下的自主性還有待提高。而本文將基于限制釋放的發(fā)展型學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)械手學(xué)習(xí)過(guò)程，首先在靜態(tài)條件下建立手眼協(xié)調(diào)能力，然后轉(zhuǎn)入動(dòng)態(tài)環(huán)境下建立移動(dòng)手眼協(xié)調(diào)能力。通過(guò)制定限制釋放的順序，使機(jī)器人在每個(gè)新限制釋放的條件下學(xué)習(xí)新技能。兩個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別用于手眼協(xié)調(diào)和移動(dòng)視覺(jué)協(xié)調(diào)的建立。
　　最后在兩個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中分別進(jìn)行擬人行為模式和移動(dòng)抓取行為的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)所用的學(xué)