基于視覺的機(jī)器人動(dòng)作模仿研究.pdf

1、當(dāng)前機(jī)器人技術(shù)的研究正朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。為了符合各種應(yīng)用環(huán)境的特殊要求，機(jī)器人需要具有更高的適應(yīng)性，以及一定的學(xué)習(xí)能力。而傳統(tǒng)的構(gòu)建機(jī)器人的方法往往只針對(duì)特定的任務(wù)，且需要大量手工編程，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，難以滿足這樣的要求。為此，人們?cè)诜e極探索新的機(jī)器人構(gòu)建方法，將人類從復(fù)雜的編程工作中解放出來，從而有更多的精力從事創(chuàng)造性的勞動(dòng)。 在構(gòu)建智能機(jī)器人的方法中，模仿學(xué)習(xí)由于具有適應(yīng)性強(qiáng)、學(xué)習(xí)效率高等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到關(guān)注。模仿學(xué)習(xí)

2、避免了針對(duì)特定任務(wù)的復(fù)雜編程過程，使機(jī)器人像人類一樣可以通過自己的感覺系統(tǒng)與環(huán)境交互作用，在與環(huán)境的交流中學(xué)習(xí)新的知識(shí)和解決問題的方法。 模仿學(xué)習(xí)使機(jī)器人具有了更高的適應(yīng)性，通過觀察示教者的動(dòng)作可以快速學(xué)習(xí)到有用的動(dòng)作，這樣，就能夠迅速適應(yīng)新的環(huán)境。并且，較之傳統(tǒng)的機(jī)器人個(gè)體之間相互獨(dú)立的學(xué)習(xí)過程，模仿學(xué)習(xí)大大提高了機(jī)器人的學(xué)習(xí)效率。實(shí)踐證明，模仿學(xué)習(xí)是一種有效的機(jī)器人學(xué)習(xí)方法。 本論文對(duì)“機(jī)器人動(dòng)作模仿”的研究方法和研

3、究現(xiàn)狀做了較為詳細(xì)的介紹，并搭建了用于機(jī)器人動(dòng)作模仿的仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)示教者手臂動(dòng)作的模仿。在“智能發(fā)育理論”的啟發(fā)下，本文嘗試提出了一種基于HDR 方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立機(jī)器人“感知－行為”映射的方法，一定程度上解決了對(duì)于輸入為高維復(fù)雜變量時(shí)網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢的問題，并且成功應(yīng)用于機(jī)器人動(dòng)作模仿問題，較好的完成了視覺信息處理與特征提取任務(wù)。論文的主要工作如下： 1、分析了機(jī)器人模仿學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)與研究現(xiàn)狀； 2、通過圖像處理的