国家自然科学基金(61375086) 作品数:40 被引量:168 H指数:8 相关作者: 阮晓钢 于建均 肖尧 于乃功 朱晓庆 更多>> 相关机构: 北京工业大学 密歇根州立大学 防灾科技学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 北京市教育委员会科技发展计划 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 交通运输工程 机械工程 哲学宗教 更多>>
模仿学习在机器人仿生机制研究中的应用 被引量:6 2016年 较为系统地综述了机器人模仿学习的过程,并对该领域的相关关键问题进行了探讨.基于模仿的生物机制,构建了机器人模仿学习的一个工程应用框架,以该框架为指导,重点对模仿学习的行为表述问题及研究进展进行论述;对模仿学习和强化学习在机器人运动技能学习中的应用进行了对比分析;并对该领域的研究进行了展望,可见对机器人模仿学习的研究是机器人仿生机制研究的热点内容. 于建均 门玉森 阮晓钢 徐骢驰关键词:机器人 仿生学 模仿学习 一种球形轮机器人双闭环非线性PID控制方法 被引量:5 2018年 以球轮自平衡移动机器人为研究对象,利用Adams建立机器人的虚拟样机模型,针对机器人的姿态平衡控制以及轨迹跟踪控制,提出了一种双闭环非线性PID控制策略;在MATLAB/Simulink中建立了机器人的控制系统,利用Adams和MATLAB实现对机器人的联合仿真。仿真结果表明,所提出的控制策略相比传统线性PID控制策略,可以有效地减少零点振荡,且具有较强的稳定性,可以使球轮自平衡机器人在平面进行直线位移运动。 阮晓钢 阮晓钢关键词:虚拟现实技术 双闭环控制 PID控制 基于RGB--D SLAM的无人机定位算法研究 随着人工智能的火热发展,移动机器人在生活中的应用越来越普遍,使更多的学者纷纷投身其中。自主导航作为移动机器人的核心能力,包括定位、建图和路径规划,可以使移动机器人在环境中自主的运动。在已知环境中的自主导航技术现今己趋于成... 董鹏飞关键词:无人机 位姿估计 自主导航 深度图像 文献传递 基于RNN的机械臂任务模仿系统 被引量:3 2018年 为了简化机械臂复杂的运动规划问题,且使机械臂具有适应新任务的泛化能力,研究并实现了一种基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的机械臂任务模仿系统.首先,由示教者进行原始任务示教并采集示教数据;其次,通过构建RNN对原始示教数据进行训练,得到机械臂对示教任务模仿的控制策略;然后,当任务发生变化时,观察新任务的运动并采集运动信息;最后,通过基于RNN的控制策略对新任务运动信息进行泛化输出,得到机械臂模仿新任务的控制信息,进而完成模仿.物理对象实验结果表明,系统具有简单高效的策略获取能力以及良好的泛化能力,使机械臂不仅能够模仿原始示教任务,而且可以通过泛化实现对新任务的模仿. 于建均 吴鹏申 左国玉 阮晓钢 张远关键词:控制策略 机械臂 泛化 基于433 Eros的多面体引力模型精度与运行时间研究 被引量:1 2016年 基于Planetary Data System(PDS)公布的433 Eros多面体模型,使用多面体模型法计算了433 Eros的表面引力加速度分布情况,并研究了该方法在不同精度的多面体模型下的计算时间和误差。实验结果表明:1)多面体模型法的时间复杂度为O(n);2)在以433 Eros为目标天体的着陆导航与制导控制相关仿真计算中,使用面数为22 540的多面体模型进行引力加速度计算,可以同时满足计算速度和精度的要求,并且由于计算速度接近实时,可用于半物理仿真实验中。 肖尧 阮晓钢 魏若岩关键词:引力模型 小天体 基于质心校正补偿的仿人机器人模仿学习 被引量:1 2018年 由于仿人机器人自由度多、结构冗余,因此面对不同环境下的运动规划十分复杂.利用人体运动信息作为示教数据,实现仿人机器人对人体姿态的模仿学习,简化了仿人机器人的运动规划.为满足机器人在运动过程中的平衡性,提出了一种机器人质心补偿的方法:通过示教数据预估机器人的质心偏移,经质心-角度雅可比矩阵计算角度补偿量,并引入二次规划进行优化处理.基于Nao机器人的模仿学习系统实验研究结果表明:提出的质心补偿方法可以有效地保证机器人在模仿学习过程中的姿态平衡,引入的权值可调的二次规划有效地保证了姿态模仿的相似性. 于建均 张远 左国玉 阮晓钢 吴鹏申关键词:仿人机器人 模仿学习 雅可比矩阵 自平衡立方体机器人动力学建模 被引量:7 2018年 针对立方体机器人自平衡控制问题,对其以棱边为支点的动力学建模问题进行了研究.以所设计的立方体机器人样机为具体研究对象,分别采用拉格朗日方法和凯恩方法建立起相应的动力学模型,通过比较2种方法的建模结果和数值仿真分析,从理论上验证了所建立模型的正确性.基于建立的模型设计了平衡控制器,并将其应用于立方体机器人样机控制,取得了预期的效果,再次验证所建立模型的正确性.所建立的动力学模型,为进一步研究立方体机器人的平衡控制奠定了基础. 陈志刚 阮晓钢 李元关键词:动力学模型 拉格朗日方法 载人独轮车运动学和动力学建模及其控制研究 只有一个轮子与地面直接接触并驱动的独轮机器人具有优越的机动性能,可以在狭窄的空间执行任务。载人独轮车是独轮机器人在交通领域中的具体应用,对于载人独轮车的研究较少,本文通过分析载人独轮车的非完整运动学约束推导出其动力学方程... 朱晓庆 阮晓钢 李威 尹宝才关键词:载人 非完整约束 动力学建模 PD控制器 文献传递 The skinner automaton: A psychological model formalizing the theory of operant conditioning 被引量:8 2013年 Operant conditioning is one of the fundamental mechanisms of animal learning, which suggests that the behavior of all animals, from protists to humans, is guided by its consequences. We present a new stochastic learning automaton called a Skinner au- tomaton that is a psychological model for formalizing the theory of operant conditioning. We identify animal operant learning with a thermodynamic process, and derive a so-called Skinner algorithm from Monte Carlo method as well as Metropolis algo- rithm and simulated annealing. Under certain conditions, we prove that the Skinner automaton is expedient, 6-optimal, optimal, and that the operant probabilities converge to the set of stable roots with probability of 1. The Skinner automaton enables ma- chines to autonomously learn in an animal-like way. RUAN XiaoGang WU Xuan基于3维模型的月球表面软着陆燃耗最优制导方法 被引量:2 2017年 为了解决月球探测器软着陆燃耗最优制导问题,基于变分法设计了最优制导律.首先,基于变分法,将问题转换为终端时间自由且带有条件约束的两点边值问题;其次,引入了时间尺度变换方法,将终端时间自由的两点边值转换成终点时间固定的两点边值问题;最后,为了确保两点边值的求解迭代算法收敛,提出了一种终端时间和共轭变量初始值猜测方法,并通过数值方法取得终端时间和共轭变量精确的初始值以及着陆过程中最优制导律和3维最优轨迹.仿真实验结果表明,所提方法有效,算法可收敛,并且实现了燃耗最优制导. 肖尧 阮晓钢 魏若岩关键词:月球软着陆 制导律 两点边值问题