基于双目视觉的双足机器人运动控制研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hxm020101
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
双足机器人因其运动灵活性、对环境的良好适应性、可代替人类完成任务的优良特性得到了许多研究人员的关注,随着人工智能的兴起,人们对双足机器人的运动稳定性、自主导航能力、多信息融合等方面提出了更高的要求。因为双足机器人的稳定行走决定了其能否完成重要的任务,所以对其运动控制的研究是至关重要的。根据机器人运动控制的需求,本文提出了基于双目视觉的双足机器人运动控制系统,该系统融合了双目视觉信息处理技术、模拟仿真技术、深度学习技术以及远程测控技术。本文以双足机器人为主要研究对象,重点研究了基于深度强化学习的机器人运动控制和双目视觉实现理论,将双目视觉理论与双足机器人运动控制理论有机地结合。针对双目视觉系统中立体匹配算法存在耗时过长、准确度较低的问题,本文提出了改进的基于混合扩张卷积的双目视觉立体匹配算法,并且在深度学习Torch框架下完成了立体匹配算法的训练与验证,实验结果表明改进算法的匹配误差率小于原始算法。对双足机器人的运动控制采用DDPG算法,针对DDPG算法存在学习效率较低的情况,本文依据视觉状态信息的特点提出了基于视觉注意力机制的DDPG算法,并将其应用在基于ROS的机器人控制系统中,仿真实验结果表明改进算法的训练效果较好,可控制机器人稳定行走。设计并完成了基于双目视觉的双足机器人运动控制系统的硬件与软件系统。以CRIO为核心控制器,设计了相应的姿态信息采集模块、压力传感器信息采集模块、控制信号驱动放大模块、超声波测距模块以及相应的电源模块。以LabVIEW和Python混合编程的方式,设计了软件的主程序、双目摄像头图像采集子程序、姿态信息采集处理子程序、核心控制器CRIO子程序、LabVIEW与Python混合编程子程序和机器人3D演示子程序。最后对基于双目视觉的双足机器人运动控制系统进行综合实验,实验结果表明该系统可以准确地测量出障碍物的尺寸信息,双足机器人可以稳定行走,系统的运算速度符合机器人运动控制的实时性要求,系统整体运行稳定,在紧急情况下也可以自行恢复,符合设计要求。
其他文献
自1998年美国Charles Hoffman提出XBRL构想至今,XBRL不仅在实际应用中得到了迅速的推广,也掀起了理论界对XBRL的研究热潮。目前深交所和上交所已经强制要求所有上市公司报送XBRL实例文档;财政部也在2010年颁布XBRL通用分类标准,强制要求部分上市公司实施并鼓励其他上市公司自愿学习。XBRL的实施是财务信息披露领域的又一次重大变革,面对政府的积极推动和严格监管,企业管理层又
随着现代移动网络和移动设备的飞速发展,移动自组网(MANETs,Mobile Ad-hoc NETworkings)正得到人们越来越多的关注。然而由于MANETs网络具有拓扑动态性,每次网络中节点的移动
高校网页的“简介”板块高度概括学校的办学理念、办学历史、师资水平、校园文化、人才培养与科研成就等关键信息,是学校对外宣传的重要窗口。了解世界著名大学的网页“简介
随着移动互联网物联网的快速发展,智能设备的定位已经成为了工业应用与精准营销等领域的研究热点,为了使设备能够适应环境并精确执行工作指令,需要确保设备随时随地都能实现准确的定位。本文根据智能移动机器人和混合现实设备研究并实现了两套不同的空间位姿估计系统,能够以较高精度估计它们在空间中的位置与姿态。移动机器人的位姿估计系统通过结合惯性导航系统获取的运行数据与视觉里程计输出的位姿数据实现对设备位姿的准确估
过渡金属离子催化烷烃的脱氢反应引起了科学家的关注,因为它在氢能源上的应用较为广泛。截至目前,过渡金属离子作为催化剂催化烷烃的反应已经进行了大量的实验和理论研究。研
本文主要研究了指数函数系{eλz}在几个不同函数空间中的循环性.同时也讨论了函数系{eλnz}和缺项多项式的完备性.全文主要内容如下:第一章简单介绍了本文的研究背景与现状,同时说明相关的预备知识及本文的结构安排.在第二章中以准解析方法为主要工具,研究了指数函数系在实轴上带非负凸权的加权Banach空间Cα中的循环性问题.第三章利用同样的方法得到函数系在Hilbert空间La2(Ω)中的循环性.第四
近年来,贵金属纳米簇由于其独特的物理、电学和光学性质,在催化、化学传感器、电子器件和生物成像中广泛应用。由几个到几十个金属原子组成的金属纳米簇具有接近电子费米波长的尺寸,并且由于离散的能级和量子限制,它们表现出明显的光致发光特性。目前,大量以Au NCs和Ag NCs为探针的荧光检测方法被开发,这些检测方法一般都是根据检测物质对纳米簇荧光的猝灭建立起来的。与荧光猝灭的方法相比较,荧光增强的检测方法
当前,智能视频监控的应用越来越广泛,人体对象再识别技术也日益重要,是受到众多研究者关注的一个热点方向。人体对象再识别,就是在非重叠的多摄像机监控系统中,输入以人体对象为中心的带边框的图像,能够通过相似性度量的方法,识别出一个感兴趣的目标对象。由于每个摄像机的摄像头成像时的特征、拍摄时的角度、拍摄环境下的光照都各不相同,拍摄到的运动目标外观发生很大变化,非重叠域监控网络中的目标匹配比较困难。为了解决
随着对机器学习研究的不断深入,机器学习算法的应用场景正在不断扩大。虽然大部分应用所处的环境都是没有威胁的,但是也有一部分是在对抗环境中的。在这些领域中,机器学习算法本身可能会成为一个新的弱点。本论文的目的是希望提高机器学习算法在对抗环境中的抗攻击性。而现有研究表明,改进效果最佳的方式便是将少量模拟攻击的样本添加入训练集,于是提高学习算法抗攻击性的问题就转化为提出更符合实际情况的攻击模拟算法。所以本
本文针对贴片电阻在电镀过程中,出现电极脱落的现象,进行了分析。找出导致该现象产生的原因,以及防止电极脱落的措施。