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基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法
被引量：
9
1
作者
杨傲雷
陈燕玲
徐昱琳
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期136-145,共10页
面向人-机器人交互共融环境对机械臂仿人运动规划的重大需求,本文提出了一种基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法。首先,基于人体手臂的结构特征,设计了体现机械臂运动特性的肩夹角、肘夹角和腕关节运动角,并采用正态性和相关性...
面向人-机器人交互共融环境对机械臂仿人运动规划的重大需求,本文提出了一种基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法。首先,基于人体手臂的结构特征,设计了体现机械臂运动特性的肩夹角、肘夹角和腕关节运动角,并采用正态性和相关性分析方法,对VICON运动捕捉系统获取的人体手臂运动数据进行分析,以获取人臂运动特性规则。然后,根据不同的运动特性规则,设计对应的回报函数,并采用强化学习方法进行机械臂仿人运动模型的训练。最后,搭建机械臂仿人运动平台,实验统计仿人运动的成功率为91.25%,验证了所提规划方法的可行性和有效性,可用于提高机械臂运动的仿人性。
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关键词
人臂
运动
特性
仿人运动规划
强化学习
运动
捕捉系统
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职称材料
基于动作基元的拟人机械臂仿人运动规划
被引量：
1
2
作者
卫沅
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期183-190,共8页
拟人机械臂的仿人运动作为仿人机器人的运动基础,一直都是研究的热点及难点。针对拟人机械臂仿人运动的模型多样化及运动相似性特点,提出了一种基于动作基元的拟人臂仿人运动规划算法,使拟人臂在满足仿人运动特点的基础上进一步提高运...
拟人机械臂的仿人运动作为仿人机器人的运动基础,一直都是研究的热点及难点。针对拟人机械臂仿人运动的模型多样化及运动相似性特点,提出了一种基于动作基元的拟人臂仿人运动规划算法,使拟人臂在满足仿人运动特点的基础上进一步提高运动的精度。首先,对手臂结构进行解耦,建立手臂模型,满足运动多样化要求。提出动作基元的提取法则,确定不同动作基元之间的连接方式,建立动作基元与拟人臂反解算法之间的映射关系。同时,提出了一种基于动作基元的运动框架,以满足不同拟人臂平台的仿人运动任务,实现方法的通用性。其次,针对多模型状态下的逆运动学求解问题,根据动作基元的运动特点,建立了不同动作基元模型下的拟人臂臂姿预测指标,实现拟人臂逆运动学的求解。最后,在仿人机器人NAO平台上分别进行了相似性实验验证和仿人运动实验验证。在相似性实验中,采用该方法使NAO产生仿人运动,并与实际人臂运动进行对比,运动过程中的肘部误差能够控制在1 cm以内,满足仿人运动的精度要求。在仿人运动实验中,该方法分别与最小势能法和最小二乘法进行了一组仿人运动对比,在相似度上分别提高了7%和58%。该方法的提出在保证拟人臂仿人运动精度的基础上,使复杂的仿人运动模块化、简单化、精确化。
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关键词
拟人机械臂
仿人运动规划
动作基元
臂姿预测
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职称材料
题名
基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法
被引量：
9
1
作者
杨傲雷
陈燕玲
徐昱琳
机构
上海大学机电工程与自动化学院
上海市电站自动化技术重点实验室
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期136-145,共10页
基金
国家自然科学基金(61873158)
上海市自然科学基金(18ZR1415100)项目资助。
文摘
面向人-机器人交互共融环境对机械臂仿人运动规划的重大需求,本文提出了一种基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法。首先,基于人体手臂的结构特征,设计了体现机械臂运动特性的肩夹角、肘夹角和腕关节运动角,并采用正态性和相关性分析方法,对VICON运动捕捉系统获取的人体手臂运动数据进行分析,以获取人臂运动特性规则。然后,根据不同的运动特性规则,设计对应的回报函数,并采用强化学习方法进行机械臂仿人运动模型的训练。最后,搭建机械臂仿人运动平台,实验统计仿人运动的成功率为91.25%,验证了所提规划方法的可行性和有效性,可用于提高机械臂运动的仿人性。
关键词
人臂
运动
特性
仿人运动规划
强化学习
运动
捕捉系统
Keywords
human arm motion characteristics
humanoid motion planning
reinforcement learning
motion capture system
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH86 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于动作基元的拟人机械臂仿人运动规划
被引量：
1
2
作者
卫沅
机构
河南科技大学车辆与交通工程学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期183-190,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51805149)
河南省重点研发与推广专项(212102210317)。
文摘
拟人机械臂的仿人运动作为仿人机器人的运动基础,一直都是研究的热点及难点。针对拟人机械臂仿人运动的模型多样化及运动相似性特点,提出了一种基于动作基元的拟人臂仿人运动规划算法,使拟人臂在满足仿人运动特点的基础上进一步提高运动的精度。首先,对手臂结构进行解耦,建立手臂模型,满足运动多样化要求。提出动作基元的提取法则,确定不同动作基元之间的连接方式,建立动作基元与拟人臂反解算法之间的映射关系。同时,提出了一种基于动作基元的运动框架,以满足不同拟人臂平台的仿人运动任务,实现方法的通用性。其次,针对多模型状态下的逆运动学求解问题,根据动作基元的运动特点,建立了不同动作基元模型下的拟人臂臂姿预测指标,实现拟人臂逆运动学的求解。最后,在仿人机器人NAO平台上分别进行了相似性实验验证和仿人运动实验验证。在相似性实验中,采用该方法使NAO产生仿人运动,并与实际人臂运动进行对比,运动过程中的肘部误差能够控制在1 cm以内,满足仿人运动的精度要求。在仿人运动实验中,该方法分别与最小势能法和最小二乘法进行了一组仿人运动对比,在相似度上分别提高了7%和58%。该方法的提出在保证拟人臂仿人运动精度的基础上,使复杂的仿人运动模块化、简单化、精确化。
关键词
拟人机械臂
仿人运动规划
动作基元
臂姿预测
Keywords
anthropomorphic arm
human-like motion planning
movement primitive
posture prediction
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于强化学习的机器人手臂仿人运动规划方法
杨傲雷
陈燕玲
徐昱琳
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于动作基元的拟人机械臂仿人运动规划
卫沅
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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