检索结果-南通市图书馆

Skinner操作条件反射的一种仿生学习算法与机器人控制

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机器人 2010年第1期32卷 132-137页

作者：任红格阮晓钢北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

针对两轮自平衡机器人的运动平衡控制问题,提出了基于Skinner操作条件反射理论的BP神经网络与资格迹相结合的仿生自主学习算法作为两轮机器人的学习机制.该算法利用资格迹能解决延迟影响、加快学习速度和提高可靠性的特点,将其与BP神经... 详细信息

针对两轮自平衡机器人的运动平衡控制问题,提出了基于Skinner操作条件反射理论的BP神经网络与资格迹相结合的仿生自主学习算法作为两轮机器人的学习机制.该算法利用资格迹能解决延迟影响、加快学习速度和提高可靠性的特点,将其与BP神经网络相结合构成复合学习算法,能够预测机器人将要获得的行为评价函数,并依据概率取向机制以一定的概率选择最大评价值对应的最优行为,从而使机器人能够在未知环境下通过与环境的交互、学习和训练,获得像人或动物一样的自主学习技能,实现对两轮机器人的运动平衡控制.最后,分别用基于Skinner操作条件反射理论的BP算法和BP资格迹复合算法对两轮机器人做了仿真实验并进行了比较.结果表明,基于Skinner操作条件反射理论的BP资格迹复合仿生自主学习算法的学习机制能够使机器人获得良好的动态性能和较快的学习速度,体现了机器人较强的自主学习技能和平衡控制能力.

关键词： Skinner操作条件反射资格迹自主学习平衡控制两轮机器人

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柔性两轮移动机器人动力学建模及模型分析

北京工业大学学报 2011年第1期37卷 47-52页

作者：阮晓钢任红格李欣源北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

针对两轮机器人腰部柔性的结构特点,以柔性多体系统动力学理论为基础,设计了柔性两轮移动机器人,并根据假设模态法,将其抽象为平面柔性三连杆系统,利用D'Alembert-Lagrange原理建立了柔性机器人的动力学模型,得到了以机器人本体的3个杆... 详细信息

针对两轮机器人腰部柔性的结构特点,以柔性多体系统动力学理论为基础,设计了柔性两轮移动机器人,并根据假设模态法,将其抽象为平面柔性三连杆系统,利用D'Alembert-Lagrange原理建立了柔性机器人的动力学模型,得到了以机器人本体的3个杆的倾斜角度和左右轮的转角为参量的系统动力学方程和系统腰部柔性连杆的振动方程.给出了数学模型推导的具体步骤,并对该模型做了仿真分析.结果表明,该模型为柔性机器人的运动及控制研究提供了理论依据.

关键词：柔性两轮移动机器人动力学建模假设模态法 D’Alembert—Lagrange原理

基于Skinner操作条件反射的两轮机器人自平衡控制

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控制理论与应用 2010年第10期27卷 1423-1428页

作者：任红格阮晓钢北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

针对两轮自平衡机器人的运动平衡控制问题,采用了基于Skinner操作条件反射理论的自回归神经网络学习算法作为机器人的学习机制,利用自回归神经网络对评价函数进行逼近,以实现对行为决策的优化,从而使机器人能够在无需外部环境模型的情况... 详细信息

针对两轮自平衡机器人的运动平衡控制问题,采用了基于Skinner操作条件反射理论的自回归神经网络学习算法作为机器人的学习机制,利用自回归神经网络对评价函数进行逼近,以实现对行为决策的优化,从而使机器人能够在无需外部环境模型的情况下,通过学习和训练,获得像人或动物一样的自主学习技能,解决了两轮机器人的运动平衡控制问题.最后分别在无扰动和有扰动的两种状态下设计了仿真实验并进行了比较.结果表明,该操作条件反射学习机制具有较快的自主平衡控制技能和较好的鲁棒性能,体现了较高的理论研究意义和工程应用价值.

关键词： Skinner操作条件反射自回归神经网络两轮机器人自平衡控制鲁棒性

基于操作条件反射机制的感觉运动系统认知模型的建立

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机器人 2012年第3期34卷 292-298页

作者：任红格史涛张瑞成河北联合大学电气工程学院河北唐山063009

针对运动平衡控制问题,提出了一个基于操作条件反射原理的感觉运动系统认知模型,研究了小脑、基底核、大脑皮质以及其它神经器官工作的协同性,构建了感觉运动系统的认知模型.该认知模型主要由小脑和基底核以及大脑皮质组成,其中:小脑通... 详细信息

针对运动平衡控制问题,提出了一个基于操作条件反射原理的感觉运动系统认知模型,研究了小脑、基底核、大脑皮质以及其它神经器官工作的协同性,构建了感觉运动系统的认知模型.该认知模型主要由小脑和基底核以及大脑皮质组成,其中:小脑通过监督学习实现状态到行为的感觉运动神经映射;基底核利用行为预测评价结果对动作实施基于操作条件反射原理的概率式选择;而大脑皮质接收并发送有用信号给基底核与小脑,形成了感觉运动系统的闭环反馈回路.本文描述了基于操作条件反射原理的感觉运动系统认知模型的具体结构、功能与算法,并在两轮机器人上进行了仿真实验,再现了机器人类似人或动物的自主学习能力和运动平衡技能.结果表明,该模型具有较强的认知特性,使机器人能通过自主学习掌握运动平衡的控制技能.

关键词：感觉运动系统操作条件反射认知模型小脑基底核运动平衡控制

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柔性双轮平衡机器人的动力学建模与分析

机器人 2010年第1期32卷 138-144页

作者：李欣源阮晓钢任红格北京工业大学北京100124

提出了一种柔性双轮平衡机器人,其机身具有以一段弹簧作为弹性阻尼的被动俯仰旋转关节.运用拉格朗日方法建立了此机器人在平面运动的动力学模型.基于此模型,首先证明了柔性双轮平衡机器人在直立平衡点不稳定和局部可控.其次,分析了关节... 详细信息

提出了一种柔性双轮平衡机器人,其机身具有以一段弹簧作为弹性阻尼的被动俯仰旋转关节.运用拉格朗日方法建立了此机器人在平面运动的动力学模型.基于此模型,首先证明了柔性双轮平衡机器人在直立平衡点不稳定和局部可控.其次,分析了关节刚度对线性二次型最优姿态平衡控制系统的影响.结果显示,关节刚度减小在理论上能够加强系统的鲁棒性,却使得控制系统动态性能下降.本文提出的模型及相关分析为柔性双轮平衡机器人的设计和控制提供了一定理论依据.

关键词：柔性双轮平衡机器人建模可控性动态性能

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基于多尺度特征融合的小目标交通标志检测

激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 362-370页

作者：井方科任红格李松华北理工大学电气工程学院河北唐山063210 天津城建大学控制与机械工程学院天津300384

针对现有目标检测算法对小尺寸或特征不明显的交通标志检测效果较差的问题,提出一种基于多尺度特征融合的小目标交通标志检测算法。首先,设计一种双向自适应特征金字塔网络,充分利用细节特征和跳跃连接,增强多尺度特征融合;其次,针对小... 详细信息

针对现有目标检测算法对小尺寸或特征不明显的交通标志检测效果较差的问题,提出一种基于多尺度特征融合的小目标交通标志检测算法。首先,设计一种双向自适应特征金字塔网络,充分利用细节特征和跳跃连接,增强多尺度特征融合;其次,针对小目标的尺度特点提出双头检测结构,聚焦小目标特征信息,同时减少模型的参数量;再次,使用Wise-IoU v3边界框损失函数,结合动态非单调聚焦机制,利用锚框梯度增益分配策略,减小低质量示例产生的有害梯度;最后,在特征提取网络中融入坐标卷积(CoordConv),提升网络对坐标信息的关注程度,从而增强模型的空间感知能力。在Tsinghua-Tencent 100K数据集上的实验结果表明,改进后的模型的平均精度均值(mAP)为87.7%,较YOLOv5s提升了2.2百分点,且参数量仅为6.3×10^(7),达到了参数量更少、精度更高的检测效果。

关键词：机器视觉小目标交通标志检测多尺度特征融合损失函数

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内在动机轮式倒立摆反应式认知系统

浙江大学学报（工学版） 2018年第6期52卷 1073-1080页

作者：赵传松任红格史涛李福进华北理工大学电气工程学院河北唐山063000

针对直线运动的轮式倒立摆常规自平衡控制方法存在自适应性差和鲁棒性差的问题,建立轮式倒立摆反应式认知系统,在与环境交互过程中涌现出自平衡控制规则.该系统由感知模块、执行模块和认知模块组成,前两者分别负责系统的输入与输出.认... 详细信息

针对直线运动的轮式倒立摆常规自平衡控制方法存在自适应性差和鲁棒性差的问题,建立轮式倒立摆反应式认知系统,在与环境交互过程中涌现出自平衡控制规则.该系统由感知模块、执行模块和认知模块组成,前两者分别负责系统的输入与输出.认知模块涉及到知识模型与学习策略:前者由连续动作学习自动机组构成,用于描述控制规则;后者负责优化知识模型,采用不确定性动机驱动的学习算法.详细描述该系统的结构、原理和算法,理论证明学习算法的收敛性,并通过仿真实验验证系统的自学习能力.结合常规PID和LQR算法通过仿真实验验证自适应性和鲁棒性.实验结果表明,该系统能够自主涌现出自平衡控制规则,表现出良好的自主学习认知技能,具有较好的自适应性与鲁棒性.

关键词：轮式倒立摆(WIP) 学习自动机不确定性动机反应式控制认知机器人

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基于筑巢机制的移动机器人路径规划

激光杂志 2022年第10期43卷 155-158页

作者：任红格宋雪琪华北理工大学电气工程学院河北唐山063210 天津城建大学控制与机械工程学院天津300384

针对移动机器人轨迹安全及路径规划效率的问题,提出了一种基于筑巢机制的路径规划方法。首先应用转弯行走策略,极大确保移动机器人行走过程当中的安全;其次在传统路径评价体系当中添加转弯因素,形成环境适应度指标;最后利用雄性园丁鸟... 详细信息

针对移动机器人轨迹安全及路径规划效率的问题,提出了一种基于筑巢机制的路径规划方法。首先应用转弯行走策略,极大确保移动机器人行走过程当中的安全;其次在传统路径评价体系当中添加转弯因素,形成环境适应度指标;最后利用雄性园丁鸟筑巢模式中的巢穴质量和筑巢经验借鉴度分别改进蚁群算法中的初始信息素模块和信息素增值模块,提高算法的收敛速度和路径质量。实验在30×30的地图模型上进行验证,结果表明,在拐点数量以及路径长度上,该方法的输出轨迹均优于蚁群算法。

关键词：移动机器人路径规划缎蓝园丁鸟优化算法蚁群算法环境适应度

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基于热丝法的保护渣析晶实验设备的设计

电子器件 2021年第1期44卷 218-224页

作者：史涛刘方任红格华北理工大学电气工程学院河北唐山063000

在一些用来研究保护渣析晶特性的实验设备中,传统的设备价格特别昂贵,而现有的一些设备控温效果差、升温和降温速度慢以及温度控制系统存在超前和滞后的问题。本文设计了一种基于热丝法的改进实验设备,该设备将热电偶既作为加热元件,又... 详细信息

在一些用来研究保护渣析晶特性的实验设备中,传统的设备价格特别昂贵,而现有的一些设备控温效果差、升温和降温速度慢以及温度控制系统存在超前和滞后的问题。本文设计了一种基于热丝法的改进实验设备,该设备将热电偶既作为加热元件,又作为测温元件。系统以5 ms为一个工作周期,其中4 ms为加热周期,1 ms为测温周期,利用本文设计的转换电路可以将系统切换成不同的工作状态。热电偶产生的热电势信号通过信号放大电路和AD采集电路,最后输入到主控电路中,主控电路再利用线性插值计算将其转换成实际温度。系统采用PID调节方式来修正设定温度与实际温度之间的偏差。从实验结果可以看出,该设备恒温时的误差可以控制在3℃之内,温度测量的精度在6℃之内,整体表现良好。

关键词：保护渣热电偶热丝法转换电路 PID调节