智能機(jī)器人結(jié)合認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、控制論、仿生學(xué)等學(xué)科,吸引著國內(nèi)外學(xué)者在其各領(lǐng)域進(jìn)行研究。移動(dòng)機(jī)器人的研究是智能機(jī)器人研究的重要環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)其定位導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)是同步定位與地圖構(gòu)建(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM),澳大利亞學(xué)者M(jìn)ilford等提出了一種基于仿生導(dǎo)航的Rat SLAM模型,該模型模擬嚙齒類動(dòng)物海馬結(jié)構(gòu)空間導(dǎo)航相關(guān)的細(xì)胞信息處理機(jī)制構(gòu)建計(jì)算模型。但該模型仍存在一些缺陷,包括在光線角度變化下的SLAM性能有待進(jìn)一步提高;長時(shí)間SLAM下傳統(tǒng)閉環(huán)檢測算法復(fù)雜度有待降低;移動(dòng)障礙物的干擾也嚴(yán)重影響傳統(tǒng)Rat SLAM模型視覺里程計(jì)的導(dǎo)航效果,造成航跡的較大偏移。本文依賴傳統(tǒng)的仿生導(dǎo)航Rat SLAM模型,借鑒現(xiàn)有的視覺SLAM技術(shù),改進(jìn)了一種基于實(shí)時(shí)關(guān)鍵幀匹配的閉環(huán)檢測算法,該算法通過存儲(chǔ)同一定位點(diǎn)的不同簽名更好的估計(jì)未來發(fā)生的閉環(huán)假設(shè),提高了光線角度變化下場景的匹配率;同時(shí),改進(jìn)的閉環(huán)檢測算法借鑒了研究發(fā)現(xiàn)人腦四種記憶模式的算法原理,選取一定數(shù)量具有良好特征的定位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)檢測,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,降低了傳... 

【文章來源】：安徽工程大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)械手組裝汽車

尼亞州帕羅奧都市的斯坦福研究所的 CART 型移動(dòng)機(jī)器人也力圖通過視覺實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航，但由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)處理器運(yùn)算速度遠(yuǎn)不如現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)中 CART 花費(fèi)了大量的時(shí)間進(jìn)行思考以至于在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)它都無法做出決定。這些移動(dòng)機(jī)器人思考極為費(fèi)力，動(dòng)作過于緩慢，因此不可能有效率地順應(yīng)外界環(huán)境情況自主運(yùn)動(dòng)，但這些早期的機(jī)器人為近現(xiàn)代機(jī)器人學(xué)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。1.1.2 近期機(jī)器人的發(fā)展20 世紀(jì) 80 年代開始，機(jī)器人學(xué)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段，也出現(xiàn)了多種機(jī)器人學(xué)研究方向。如圖 1-1 所示的是汽車廠正利用機(jī)器人負(fù)責(zé)組裝汽車的零配件，在具體工作中，人主要負(fù)責(zé)腦力勞動(dòng)，機(jī)器人主要負(fù)責(zé)困難、精確以及重復(fù)性的工作。20 世紀(jì) 90 年代，iRobot 發(fā)明的簡單、便宜又實(shí)用的智能吸塵器填補(bǔ)了高新技術(shù)市場的空白，如圖 1-2 所示。

3圖1-3 美國宇航局的Sojourner 圖1-4 約翰遜航天中心開發(fā)的Valkyrie在 21 世紀(jì)的今天涌現(xiàn)出大量為人類提供更好服務(wù)的機(jī)器人，這些機(jī)器人逐漸開始應(yīng)用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。如圖 1-5 所示的是教育機(jī)器人，它可以與兒童以及不同年齡段和文化層次的成人玩耍，為機(jī)器人編寫程序使其發(fā)揮極限；如圖 1-6 所示的是服務(wù)機(jī)器人正端菜送到顧客的手中；康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人可以幫助移動(dòng)病人身體部位并指導(dǎo)病人進(jìn)行訓(xùn)練和康復(fù)，如圖 1-7 所示的是一臺(tái)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人以及一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人按照屏幕提供的說明移動(dòng)機(jī)器人的手臂；如圖1-8 所示是機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，由于外科手術(shù)的精確度十分重要，所以這種系統(tǒng)無需智能化和自主化，只需技術(shù)高超的外科醫(yī)生完成觀察、思考以及操作。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]大鼠腦海馬結(jié)構(gòu)認(rèn)知機(jī)理及其在機(jī)器人導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 于乃功,方略,羅子維,苑云鶴,蔣曉軍.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
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[9]一種網(wǎng)格細(xì)胞到位置細(xì)胞的高斯分布激活函數(shù)模型[J]. 于乃功,方略,羅子維,苑云鶴,蔣曉軍,蔡建羨.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2016(06)
[10]基于直接強(qiáng)化學(xué)習(xí)的面向目標(biāo)的仿生導(dǎo)航模型[J]. 于乃功,李倜,方略.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2016(03)

碩士論文
[1]基于鼠腦海馬認(rèn)知機(jī)理的機(jī)器人面向目標(biāo)的導(dǎo)航模型研究[D]. 李倜.北京工業(yè)大學(xué) 2016



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