基于特征深度学习的机器人协调操作感知控制
2021-11-18杨静宜崔建弘庞雅静
计算机仿真 2021年1期
杨静宜,崔建弘*,庞雅静
(1. 河北工程技术学院,河北 石家庄 050000;2. 河北科技大学,河北 石家庄 050000)
1 引言
作为人机协作的计算研究对象之一,人机协调操作感知控制备受研究人员的关注,成为现阶段重点研究的对象之一。
为了实现人机协同操作,需要在机器人控制系统中添加人的行为感知特征信息,使人和机器人共同工作时,机器人能够更好地匹配人体的运动模式。一般而言,阻抗控制大致可分为直接分配、力控制、阻抗与控制等,比较有代表性的是阻抗控制方法,具体操作即将控制坐标信息与接触力信息统一起来,通过控制结果来控制操作的感知,但是这种方法只有依靠固定环境间的接触力量,机器人才能完美地响应人体直接接触,存在工作空间的限制;另一种有代表性的是一种既变阻尼控制,又称变阻尼性控制方法,首先分析人与人之间的协调特点,根据速度的快慢设定不同的阻尼参数,从而控制机器人的协调动作,但是降低了人机之间的作用力,造成操作者和机器人在执行任务时,出现延迟或系统故障等问题;另一种关节控制方法是通过关节空间的动力学模型,基于增广PD控制理论,补偿耦合力及摩擦力,设计主动关节的同步控制,但是仅靠速度信息并不能很好地控制人与机器人之间的配合。
针对上述问题,本文提出了一种基于特征深度学习的机器人协调操作感知控制方法,其关键在于依靠迭代来估算目标函数的最优质解,优化网络信息交互的拓扑结构,特征深度学习感知单元,减少数据量较大对计算机梯度的消耗,实现操作者与机器人之间的协调操作感知性能。……
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