自平衡兩輪機(jī)器人的運動控制方法研究.pdf

1、自平衡兩輪機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、運動靈活等特點，易于各種地形的導(dǎo)航，在解決社會和工業(yè)的很多挑戰(zhàn)中具有很大的潛力。特別是在大城市交通日益擁堵的今天，雙輪自平衡機(jī)器人作為一種代步工具具有廣闊的發(fā)展空間。因而，對自平衡兩輪機(jī)器人的研究具有很高的實驗、研究和商業(yè)價值，并成為機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點之一。本文對自平衡兩輪機(jī)器人的運動控制方法進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴以北京工業(yè)大學(xué)人工智能與機(jī)器人研究所自主研制的自平衡兩輪機(jī)器

2、人為研究對象，在對其物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用拉格朗日方法建立了其數(shù)學(xué)模型。 ⑵通過研究和分析Q學(xué)習(xí)方法的工作原理和CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作特點，提出了一種基于多個并行CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法。該方法通過對輸入狀態(tài)變量進(jìn)行分割，在不改變狀態(tài)分辨率的前提下，降低每個狀態(tài)變量的量化級數(shù)，有效減少CMAC的存儲空間，將之與Q學(xué)習(xí)方法相結(jié)合，其輸出用于逼近狀態(tài)變量的Q值，從而提高了Q學(xué)習(xí)方法的學(xué)習(xí)速度和控制精度，并實現(xiàn)了連續(xù)狀態(tài)