三維環(huán)境下發(fā)展型機器人手眼協調的實現.pdf

1、機器人在開放環(huán)境下自主的工作并完成任務，是機器人學研究的一個熱點。通過模仿人類心智的發(fā)育過程，利用機器人自身傳感器和執(zhí)行器，自主實時地與外界環(huán)境交互、同時調整自身能力的機器人學習算法，可以使機器人具有較高的智能。本文就發(fā)展型機器人學中的一個難點——機器人在三維環(huán)境下的手眼協調——進行研究。手眼協調（機器人）是機器人利用視覺信息控制機器人手臂，關鍵的技術是如何實現視覺空間和機械手臂運動空間之間的相互非線性映射。目前，具有自主地學習手眼協調

2、能力的機器人還不太成熟。
　　本文的手眼協調系統(tǒng)，通過模仿人類大腦結構的計算模型，并結合了人類發(fā)育的一些行為模式，提出了一種機器人仿腦學習控制系統(tǒng)。首先，該系統(tǒng)模仿人類視網膜的結構，將機器人視覺的原始圖像轉化為視網膜圖像，既保留了關鍵區(qū)域的視覺信息，又提高了機器人學習的速度。接著，系統(tǒng)模仿人類嬰兒實現本體感應的機制——“運動——靜止——運動”，自動地將機械手臂與外界環(huán)境分離，并在此基礎上，建立了機械手臂的視覺模型。最后，系統(tǒng)利用增

3、長型神經網絡，通過在線學習方法，實現了機器人視覺空間與機械手臂運動空間的相互映射。
　　實驗表明，該機器人手眼協調系統(tǒng)通過模仿人類發(fā)育的過程，利用在線學習方法，實現的發(fā)展型學習系統(tǒng)，具有較強的魯棒性。從而，驗證了本文提出的方法的有效性。使得機器人實現手眼協調的過程，可以在較大程度上脫離人工干預。在未來的工作中，系統(tǒng)可以引入注意力集中機制——“預測—確認—預測”，當環(huán)境發(fā)生變化時，機器人可以及時地調整自身參數，適應新環(huán)境，并完成自身