基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)和視覺導(dǎo)航的移動(dòng)機(jī)器人控制.pdf

1、近年來，機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛，然而，實(shí)際環(huán)境是動(dòng)態(tài)的，充滿了不確定性，要想使機(jī)器人的應(yīng)用深入到社會(huì)各個(gè)方面，機(jī)器人必須具有較高的智能。在中科院沈陽自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室“基于視覺感知的機(jī)器人行為控制技術(shù)研究”項(xiàng)目的支持下，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的控制策略和視覺導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，主要的工作和創(chuàng)新點(diǎn)包括： 詳細(xì)的分析了當(dāng)前國內(nèi)外移動(dòng)機(jī)器人控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀，通過對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的研究，提出了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的移動(dòng)機(jī)器人控制策略，

2、把Q學(xué)習(xí)算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，采用人工勢場法來確定強(qiáng)化函數(shù)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人在不確定環(huán)境下的避障任務(wù)，最終控制移動(dòng)機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)。 設(shè)計(jì)了移動(dòng)機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控界面。通過對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控移動(dòng)機(jī)器人在環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)情況，從而避免碰撞情況產(chǎn)生。 詳細(xì)分析了移動(dòng)機(jī)器人視覺導(dǎo)航技術(shù)的研究現(xiàn)狀，應(yīng)用一個(gè)具有俯仰搖擺式動(dòng)態(tài)視覺裝置，使其能夠在更廣的視野內(nèi)獲取信息，并與距離傳感器所獲得的信息進(jìn)行融合來指導(dǎo)機(jī)器人動(dòng)作

3、。通過圖像采集卡，對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，最后實(shí)現(xiàn)圖像的匹配，主要用VisualC++來實(shí)現(xiàn)各種圖像處理算法。 提出了一種新的視覺定位方法，用此方法測出移動(dòng)機(jī)器人與目標(biāo)物體之間的相對(duì)距離。當(dāng)目標(biāo)物體在移動(dòng)機(jī)器人視野范圍內(nèi)時(shí)，移動(dòng)機(jī)器人根據(jù)所測的距離做出相應(yīng)的動(dòng)作行為。 詳細(xì)的分析了攝像頭的運(yùn)動(dòng)，并對(duì)攝像頭的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了規(guī)劃。攝像頭的控制主要是單片機(jī)通過串口來進(jìn)行控制。 設(shè)計(jì)了RIRAII移動(dòng)機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)，并對(duì)RIR