一種桌面機器人及其環(huán)境探測智能行為的研究.pdf

1、桌面機器人是自主機器人領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向，開發(fā)桌面機器人系統(tǒng)，開展與其相關(guān)的機器人學(xué)的研究，具有重要的理論研究價值和實際應(yīng)用前景。本文對桌面機器人物理系統(tǒng)及機器人自主地圖繪制進行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴以嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)，融合機械設(shè)計、電機伺服、無線通信、模式識別等技術(shù)，設(shè)計并制作了一種桌面機器人系統(tǒng)，將其作為研究機器人自主智能行為的具體化物理平臺。該桌面機器人系統(tǒng)體積小、重量輕、控制精度高，是一款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的桌面機

2、器人系統(tǒng)，可用于機器人智能行為的研究和機器人教學(xué)。 ⑵基于自組織特征映射圖(SOM)的自組織空間結(jié)構(gòu)逼近特性，提出一種動態(tài)可增長自組織特征映射圖算法(DGSOM)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始狀態(tài)下只有一個SOM神經(jīng)元，通過歐式距離判斷是否增加神經(jīng)元，并與其鄰接神經(jīng)元建立拓撲連接，按樣本調(diào)整神經(jīng)元增長閾值，一旦輸入空間增加了新的樣本，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即動態(tài)繼續(xù)增長。DGSOM網(wǎng)絡(luò)自組織增長過程中實現(xiàn)輸入空間結(jié)構(gòu)的識別，準(zhǔn)確的表達輸入空間的樣本分布特征

3、。 ⑶針對機器人自主地圖繪制問題，利用DGSOM模型的動態(tài)增長特性，實現(xiàn)機器人自主地圖繪制，并進行了計算機仿真和物理實驗。利用桌面機器人視覺系統(tǒng)所獲取的地圖信息，進行了基于DGSOM的全局地圖繪制實驗，并將所獲拓撲地圖用于物理系統(tǒng)的路徑規(guī)劃及導(dǎo)航；針對機器人在未知環(huán)境下自主地圖繪制問題，提出了一種探索策略和基于DGSOM的實時地圖繪制方法，并進行了計算機仿真實驗。實驗表明DGSOM自主地圖繪制方法可行，機器人系統(tǒng)表現(xiàn)出了類似生物