機(jī)器人仿生雙眼運(yùn)動(dòng)控制模型研究.pdf

1、眼睛作為人類感知和獲取外界信息的重要器官，在人類生存進(jìn)程當(dāng)中具有舉足輕重的作用。機(jī)器視覺的出現(xiàn)使得機(jī)器智能設(shè)備能夠具有與生物相似的視覺能力。在此基礎(chǔ)上，如何使機(jī)器人的雙眼能夠與人眼一樣具有靈活運(yùn)動(dòng)、準(zhǔn)確定位視覺目標(biāo)以及快速變化視覺運(yùn)動(dòng)模式成為了人們研究的熱點(diǎn)。而人類視覺系統(tǒng)全面的功能特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)機(jī)理給了我們很好的啟發(fā)。本文從神經(jīng)生理學(xué)和解剖學(xué)的角度分析了人類視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性以及分析了不同運(yùn)動(dòng)模式的神經(jīng)通路，重點(diǎn)進(jìn)行仿生眼運(yùn)動(dòng)控制算法研究實(shí)

2、現(xiàn)。
　　首先，簡(jiǎn)單介紹了關(guān)于機(jī)器人仿生眼研究的背景及意義，對(duì)近年來(lái)相關(guān)的研究成果進(jìn)行回顧和分析，指出了現(xiàn)有研究存在的問題并對(duì)本文主要的研究情況進(jìn)行了闡述。
　　分析了人類眼球解剖結(jié)構(gòu)和視覺形成的傳導(dǎo)通路，從神經(jīng)生理學(xué)層面獲取靈感對(duì)眼球運(yùn)動(dòng)的各種模式的特點(diǎn)和形式進(jìn)行了總結(jié)，分析了相關(guān)運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)機(jī)制及信號(hào)傳遞通路，討論了仿生眼運(yùn)動(dòng)控制與視覺感知的關(guān)系。
　　本文以眼球各運(yùn)動(dòng)模式的神經(jīng)生理學(xué)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分析各神經(jīng)模塊間的作

3、用關(guān)系，提煉各模塊的數(shù)學(xué)表達(dá)以進(jìn)行工程模擬。搭建掃視運(yùn)動(dòng)模型，通過仿真分析各個(gè)模塊的作用效果，并與生理學(xué)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證;考慮注視點(diǎn)水平方向轉(zhuǎn)移過程中可能存在視覺深度位置變化的情況，從而建立掃視運(yùn)動(dòng)與異向運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的復(fù)合運(yùn)動(dòng)控制模型;考慮眼球平滑追蹤運(yùn)動(dòng)具有精確注視的特性，建立自適應(yīng)平滑追蹤控制模型，將視網(wǎng)膜滑動(dòng)誤差約束在一定范圍之內(nèi)，提高了跟蹤的精確性，能夠?qū)蛩?、勻加速和隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確追蹤，解決了現(xiàn)有平滑追蹤控制算法僅能對(duì)周