家庭服務(wù)機(jī)器人導(dǎo)航中的信息融合技術(shù)研究.pdf

1、針對非確定性的家庭環(huán)境，本文將人工智能相關(guān)技術(shù)如黑板模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等與信息融合技術(shù)充分結(jié)合，旨在實(shí)現(xiàn)家庭環(huán)境下機(jī)器人的智能信息融合與自主導(dǎo)航。論文主要工作如下： (1)結(jié)合家庭服務(wù)機(jī)器人的工作特點(diǎn)，提出了基于黑板的分布式智能融合結(jié)構(gòu)，并基于此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了家庭服務(wù)機(jī)器人組合式智能導(dǎo)航系統(tǒng)，它既發(fā)揮了分布式融合的組合靈活、處理速度快的優(yōu)點(diǎn)，又結(jié)合了黑板模型的專家知識，提高了信息的智能化處理水平。 (2)為克服傳感器的一次測量可

2、能存在誤差的缺點(diǎn)，提出了基于動態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息融合的家庭環(huán)境識別方法，將超聲波和紅外傳感器的時間域和空間域信息綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在運(yùn)動過程中對家庭環(huán)境的智能識別。該方法實(shí)現(xiàn)了對動態(tài)環(huán)境信息的融合，滿足了機(jī)器人導(dǎo)航過程中信息處理實(shí)時性的要求。 (3)將特征層和決策層信息融合結(jié)構(gòu)相結(jié)合，提出了混合式信息融合方法，并基于該方法實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的局部路徑規(guī)劃。在特征層，視覺傳感器用于檢測地標(biāo)，并通過和激光傳感器信息的匹配融合，實(shí)現(xiàn)了地標(biāo)相

3、關(guān)環(huán)境信息和路況信息的特征提取。在決策層， D-S證據(jù)融合方法進(jìn)一步提高了信息的可信度，最后根據(jù)判別規(guī)則，選擇融合后具有較高可信度的地標(biāo)用于指導(dǎo)機(jī)器人運(yùn)動。 (4)設(shè)計(jì)并初步實(shí)現(xiàn)了基于情感模式的行為融合系統(tǒng)。該系統(tǒng)模擬人類的情感處理和決策方式，使機(jī)器人通過行為融合靈活適應(yīng)環(huán)境變化，并與基于地標(biāo)信息融合的局部路徑規(guī)劃結(jié)合，用于控制機(jī)器人運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在家庭環(huán)境下的智能導(dǎo)航。仿真結(jié)果表明該方法即提高了導(dǎo)航速度，又優(yōu)化了導(dǎo)航路線，