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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境感知中的應(yīng) 用 對(duì)環(huán)境 的感 知 ，環(huán)境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 環(huán)境中的障礙物的幾何形狀是不確定的，常用的表示方浩是 槽格法。如果用冊(cè)格法表示范圍較大的工作環(huán)境，在滿(mǎn)足 精度要求 的情況下，必定要占用大量的內(nèi)存，并且采用柵 格法進(jìn)行路徑規(guī)劃，其計(jì)算量是相當(dāng)大的。Kohon~n自組織 神經(jīng)瞬絡(luò)為機(jī)器人對(duì)未知環(huán)境的蒜知提供了一條途徑。 Kohone~沖經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一十自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其學(xué)習(xí)的結(jié) 果能體現(xiàn)出輸入樣本的分布情況，從而對(duì)輸入樣本實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)壓縮 。基于 網(wǎng)絡(luò) 的這些特 性，可采 用K0h0n曲 神經(jīng)元 的 權(quán)向量來(lái)表示 自由空間，其方法是在 自由空間中隨機(jī)地選 取坐標(biāo)點(diǎn)xltl【可由傳感器獲得】作為網(wǎng)絡(luò)輸入，神經(jīng)嘲絡(luò)通 過(guò)對(duì)大量的輸八樣本的學(xué)習(xí)，其神經(jīng)元就會(huì)體現(xiàn)出一定的 分布形 式 學(xué)習(xí)過(guò)程如下：開(kāi) 始時(shí)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值隨機(jī)地賦值 ， 其后接下式進(jìn)行學(xué) 習(xí)： ， 、 Jm(，)+叫f)f，)一珥ff)) ∈N，(f) (，) VfeN．(f1 其 中M(f1：神經(jīng)元 1在t時(shí)刻對(duì) 應(yīng)的權(quán)值 ；a(∽ 謂整系 數(shù) ； (『l網(wǎng)絡(luò)的輸八矢量；Ⅳ()：學(xué)習(xí)的 I域。每個(gè)神經(jīng)元能最 大限度 地表示一 定 的自由空間 。神經(jīng) 元權(quán) 向量的最 小生成 樹(shù)可以表示出自由空問(wèn)的基本框架。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的鄰域 (，) 可 以動(dòng) 態(tài)地 定義 成矩形 、多邊 形 。神經(jīng) 元數(shù)量 的選取取 決 于環(huán)境 的復(fù)雜度 ，如果神 經(jīng)元 的數(shù)量 太少 ．它們就 不能 覆 蓋整十空間，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)穿過(guò)障礙物區(qū)域 如果節(jié)點(diǎn) 妁數(shù)量太大 ．節(jié)點(diǎn)就會(huì)表示更多的區(qū)域，也就得不到距障 礙物的最大距離。在這種情況下，節(jié)點(diǎn)是對(duì)整個(gè) 自由空間 的學(xué) 習(xí)，而不是 學(xué)習(xí)最 小框架空 間 。節(jié) 點(diǎn)的數(shù) 量可 以動(dòng)態(tài) 地定義，在每個(gè)學(xué)習(xí)階段的結(jié)柬．機(jī)器人會(huì)檢查所有的路 徑．如檢鍘刊路徑上有障礙物 ，就意味著沒(méi)有足夠的節(jié)點(diǎn) 來(lái) 覆蓋整 十 自由窯 間，需要增加 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái) 重新學(xué) 習(xí) 所 138一 以為了收斂于最小框架表示 ，應(yīng)該采用較少的網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)升 始學(xué)習(xí)，逐步增加其數(shù)量。這種方法比較適臺(tái)對(duì)擁擠的'E{= 境的學(xué)習(xí)，自由空間教小，就可用線(xiàn)段表示；若自由空問(wèn) 較大，就需要由二維結(jié)構(gòu)表示 。 采用Kohonen~沖經(jīng)阿絡(luò)表示環(huán)境是一個(gè)新的方法。由 于網(wǎng)絡(luò)的并行結(jié)構(gòu)，可在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量的計(jì)算。并 且不需要了解障礙物的過(guò)細(xì)信息．如形狀、位置等 通過(guò) 學(xué)習(xí)可用樹(shù)結(jié)構(gòu)表示自由空問(wèn)的基本框架，起、終點(diǎn)問(wèn)路 徑 可利用樹(shù)的遍 歷技術(shù)報(bào)容易地被找到 在機(jī)器人對(duì)環(huán)境的感知的過(guò)程中，可采用人】：神經(jīng)嘲 絡(luò)技術(shù)對(duì) 多傳 感器的信息進(jìn) 行融臺(tái) 。由于單個(gè)傳感器僅能 提 供部分不 完全 的環(huán)境信息 ，因此只有秉 甩 多種傳感器 才 能提高機(jī)器凡的感知能力。 2 神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)在局部路徑規(guī)射中的應(yīng) 用 局部路徑 規(guī)刪足稱(chēng)動(dòng)吝避碰 規(guī)劃 ，足以全局規(guī)荊為指 導(dǎo) 利用在線(xiàn)得到的局部環(huán)境信息，在盡可能短的時(shí)問(wèn)內(nèi)
標(biāo)簽： 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 智能機(jī)器人 導(dǎo)航
上傳時(shí)間： 2022-02-12
上傳用戶(hù)：qingfengchizhu
嵌入式智能機(jī)器人平臺(tái)研究摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人采用的封閉式結(jié)構(gòu)的局限性，在WindowsCE．NET系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過(guò)剪裁定制 ，去 除冗余的功能，搭建嵌入式智能機(jī)器人平臺(tái)．該智能機(jī)器人系統(tǒng)具有移動(dòng)機(jī)器人需要的主要感知模塊，并有豐富的 運(yùn)動(dòng)控制接口及驅(qū)動(dòng)模塊．同時(shí) ，設(shè)計(jì)了多傳感器數(shù)據(jù)融合 、軌跡規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信 、圖形人機(jī)界面等智 能機(jī)器人的測(cè)試軟件和應(yīng)用模塊．該智能機(jī)器人平臺(tái)具有模塊化、易擴(kuò)展、可移植、可定制、硬件體積小、功耗低、實(shí) 時(shí)性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)． 關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人平臺(tái)；WindowsCE．NET；實(shí)時(shí)控制；自主機(jī)器人；雙目視覺(jué)；語(yǔ)音識(shí)別引言(Introduction) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 的快 速發(fā)展 ，機(jī)器 人技術(shù)也得 到了飛速發(fā)展．然而 ，現(xiàn)有機(jī)器人系統(tǒng)在硬件 和軟件 開(kāi)發(fā)方面雖然已經(jīng)趨于成熟，但依然存在一些問(wèn)題． 它們的硬件多是專(zhuān)用的，軟件系統(tǒng)也多采用 Windows 2000或者 WindowsXP系統(tǒng)…．這些機(jī)器人系統(tǒng) 主要 存在以下一些缺點(diǎn) ： (1)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性差．機(jī)器人控制系統(tǒng)是一個(gè)實(shí) 時(shí)性要求非常高的控制系統(tǒng)，作為一般桌面應(yīng)用的 Windows和 Linux操作系統(tǒng)很難達(dá)到高實(shí)時(shí)性的要 求． ． (2)開(kāi)放性 以及擴(kuò)展性差．常見(jiàn)的機(jī)器人控制系 統(tǒng)存在的一個(gè) 問(wèn)題就是 系統(tǒng) 的冗余大、開(kāi)放性擴(kuò)展 基金項(xiàng) 目：國(guó)家 自然科學(xué)基金 資助項(xiàng) 目(60475036) 收稿 日期 ：2005—05—16 性差，系統(tǒng)適用于特定的應(yīng)用 ，不便于在硬件和軟件 上進(jìn)行擴(kuò)展和剪裁． (3)軟件的獨(dú)立性差．軟件結(jié)構(gòu)及其邏輯結(jié)構(gòu)依 賴(lài)于處理器硬件 ，難以在不同的系統(tǒng) 間移植． (4)缺少友好的人機(jī)交互界面． 2 系統(tǒng)概述(System description) 為促進(jìn)當(dāng)前智能機(jī)器人研究和應(yīng)用，迫切需要 開(kāi)發(fā)“具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu) 的、模塊化 、標(biāo)準(zhǔn)化 的嵌 入式 智能機(jī)器人平臺(tái)”．這種智能機(jī)器人平臺(tái)具
上傳時(shí)間： 2022-02-12
上傳用戶(hù)：zhaiyawei
基于紅外技術(shù)的智能機(jī)器人控制系統(tǒng)基于紅外技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等完成 了智能機(jī)器人控制 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該機(jī)器人實(shí)現(xiàn) 了步行、跟蹤、避 障 、 步伐調(diào) 整 、語(yǔ) 音 、聲控 、液 晶 顯示 、地 面探 測(cè) 等功 能 。 紅外技 術(shù) 智 能機(jī) 器人 控制 系統(tǒng) 隨著政 治格 局 、 戰(zhàn)爭(zhēng)形 式 的 變化 ，在 偵察 、戰(zhàn) 場(chǎng)攻擊 、反恐 防爆 等軍 事領(lǐng) 域 {冉}要 大量 無(wú)人 作戰(zhàn) 機(jī) 器人 ；人 類(lèi)探 索太 空 、建設(shè) 航 天站 、搶 險(xiǎn)救 災(zāi)等 不 適合 由人 來(lái)承擔(dān) 的任務(wù) 的增 加 ，也 {冉}要 機(jī)器 人代 替 人類(lèi)執(zhí) 行 任務(wù) 。 同時(shí)， 新 的需 求和任 務(wù) 也對(duì) 機(jī)器 人 的 性能 提 出 了更 高 的要 求 。 由于 紅 外線(xiàn) 有較 強(qiáng) 的 穿透 能 力和 抗 干 擾 能 力， 不易散 射 且不 易 引起 串干擾 。本 設(shè)計(jì) 基 于紅 外技 術(shù) 完 成 智 能機(jī) 器 人 控 制 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) ， 主 要 實(shí)現(xiàn) 了 步 行 、跟蹤 、避 障 、步伐 調(diào)整 、語(yǔ) 音 、聲 控 、液 晶顯 示 、地 面探 測(cè) 8個(gè) 功能 ，在 遇到 外界 條件 發(fā)生 變化 時(shí)， 該機(jī) 器人 將采 取不 同 的措 施對(duì) 待， 能較 好地 表 現(xiàn) 出該 機(jī)器 人 的 簡(jiǎn)單 思 考 能 力 。 1智能機(jī)器人說(shuō)明 1．1功能簡(jiǎn)介機(jī)系統(tǒng)框圖 機(jī) 器人 控 制系 統(tǒng)框 圖如 圖 1。 耦，P3，0～P3．5接 ISD語(yǔ)音芯片， P3，O~P3．5接 ISD語(yǔ) 音 芯 片 。 該機(jī)器人 采用 2片 AT89C51來(lái)控制，一 片用于 整個(gè) 系統(tǒng)的控制， 一片僅 用于驅(qū)動(dòng) 液晶屏 1602的控 制 ，它 們之 間通過(guò) I／O 121通 訊， 以實(shí)現(xiàn) 兩片單 片機(jī) 工 作 的協(xié)
上傳時(shí)間： 2022-02-13
上傳用戶(hù)：zhanglei193
摘要: 智能機(jī)器人仿真系統(tǒng)，由于智能機(jī)器人受到自身多傳感器信息融合和控制多樣性等因素的影響，仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要都 是以數(shù)學(xué)建模的形式化仿真為主，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模與場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)仿真。為此，首先分析兩輪移動(dòng)機(jī)器人數(shù)學(xué)運(yùn)動(dòng)模型， 然后設(shè)計(jì)與機(jī)器人控制系統(tǒng)相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)采集分析、機(jī)器人智能自動(dòng)控制和人工控制等模塊，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制的真 實(shí)場(chǎng)景。仿真系統(tǒng)利用 LabVIEW 設(shè)計(jì)控制界面，并結(jié)合 Robotics 工具包的建模、計(jì)算和控制功能。仿真結(jié)果表明設(shè)計(jì)的平 臺(tái)更適合教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室研究，并可為實(shí)際的物理過(guò)程提供數(shù)據(jù)參考和決策建議。 關(guān)鍵詞: 機(jī)器人; 虛擬; 系統(tǒng)仿真 中圖分類(lèi)號(hào): TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B1 引言 隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)已成為工業(yè)控制和 自動(dòng)化測(cè)試等領(lǐng)域的新生力量［1］。而機(jī)器人作為一種新型 的生產(chǎn)工具，應(yīng)用范圍已經(jīng)越來(lái)越廣泛，幾乎滲透到各個(gè)領(lǐng) 域，是一項(xiàng)多學(xué)科理論與技術(shù)集成的機(jī)電一體化技術(shù)。目前 機(jī)器人仿真系統(tǒng)主要集中在復(fù)雜的機(jī)器人數(shù)學(xué)模型構(gòu)建與 形式化仿真，無(wú)法實(shí)現(xiàn)分析機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特 性，更加無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制的真實(shí)場(chǎng)景［2］。為了改善專(zhuān)業(yè)控制軟 件在硬件開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，本文擬建立一個(gè)基于通用軟 件的實(shí)時(shí)仿真和控制平臺(tái)，以更適合教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室研究。本 文以通用仿真軟件 LabVIEW 和 Robotics ［3］為實(shí)時(shí)仿真與控 制平臺(tái)，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后臺(tái) 進(jìn)行系統(tǒng)模型和優(yōu)化控制算法計(jì)算，使其完成機(jī)器人控制系 統(tǒng)應(yīng)有的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能分析，不同環(huán)境下傳感器變化模擬 顯示以及目標(biāo)路徑形成等功能。 2 系統(tǒng)構(gòu)成 仿真系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 礙檢測(cè)、智能控制和人工控制模塊。其中主要對(duì)人工控制和 智能控制進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。仿真運(yùn)行時(shí)，障礙檢測(cè)一直存在， 主要是為了在智能控制模式下的智能決策提供原始數(shù)據(jù)。 在人工控制模式下，障礙檢測(cè)依然存在，只不過(guò)對(duì)機(jī)器人行 動(dòng)不產(chǎn)生影響，目的是把環(huán)境信息直觀
標(biāo)簽： 智能機(jī)器人
上傳時(shí)間： 2022-03-11
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智能材抖是20 世紀(jì) 90 年代迅速發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型復(fù)合材料，智能材針自發(fā)展以來(lái)所取得的成就及對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的影響和滲透一直引人關(guān)注。智能材籵在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可用于人造肌肉、人造皮膚、藥物輸送等；在軍事領(lǐng)域可用于艦艇，以抑制噪聲傳播、提高潛艇和軍艦的聲隱身性能； 在日常生活方面可用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛以提高車(chē)輛的性能和乘坐的舒適度，可用于隨心所欲 變換顏 色的住宅。隨著介觀層次上的表面和 界 面科 學(xué)的發(fā)展，盡管一些新的科學(xué)范式有待建立，但是已為跨越物理、化學(xué)、材籵科學(xué)等重大學(xué)科的交叉，以及納術(shù)科技、生物技術(shù)和信息科學(xué)等新興科學(xué)的抽合提供了有利時(shí) 機(jī)。進(jìn) 入 21 世 紀(jì) ，智能材樸體 系的內(nèi)涵不斷擴(kuò)大 領(lǐng)域逐漸拓寬。突出的特點(diǎn)是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究密切結(jié)令 仿生技術(shù)與納米技術(shù)密切結(jié)合。例如，仿荷葉表面微 結(jié)構(gòu) 和性 能的自清潔界面材葉 仿貓前爪墊功能和蜘蛛網(wǎng)柔順結(jié)構(gòu)及其性能的史為安全的輪胎、仿鯊魚(yú)皮表面棱 紋微 結(jié)構(gòu) 的低 能耗飛機(jī) 外 殼涂層、模仿 烏賊等動(dòng)物的 變色機(jī)制制成的“智能玻璃”等。因此 ，智 能材樸的研究正受到各方面的 廣泛關(guān)注，從 其 結(jié)構(gòu) 的構(gòu)思 ，也到智能材料的新制法等方 面都 在 積極開(kāi)展研究。
標(biāo)簽： 智能材料
上傳時(shí)間： 2022-07-08
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實(shí)時(shí)控制與智能儀表 多微機(jī)系統(tǒng)的通信技術(shù)
標(biāo)簽： 實(shí)時(shí)控制 智能儀表 微機(jī)系統(tǒng) 通信技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-08-01
上傳用戶(hù)：eeworm
智能建筑綜合布線(xiàn)工程的設(shè)計(jì)施工與驗(yàn)收
標(biāo)簽： 智能建筑 工程 綜合布線(xiàn) 設(shè)計(jì)施工
上傳時(shí)間： 2013-07-30
上傳用戶(hù)：eeworm
智能建筑與綜合布線(xiàn)系統(tǒng)
標(biāo)簽： 智能建筑 綜合布線(xiàn)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-15
上傳用戶(hù)：eeworm
智能建筑工程弱電施工圖集(上,下冊(cè)) .PDF
上傳時(shí)間： 2013-08-01
上傳用戶(hù)：eeworm
智能建筑自動(dòng)化技術(shù)
標(biāo)簽： 智能建筑 自動(dòng)化技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-05-18
上傳用戶(hù)：eeworm
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