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题名一种基于DP-KMP的机器人避障交互式学习方法
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作者
肖洒
吕勇明
吴海彬
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机构
福州大学机械工程及自动化学院
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出处
《仪器仪表学报》
CSCD
北大核心
2024年第11期65-78,共14页
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基金
国家重点研发计划(2018YFB1308603)项目资助。
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文摘
为了使机器人在执行复杂任务时能够及时避开障碍,提出了一种基于DP-KMP的机器人避障交互式学习方法。首先构建了该方法的整体框架,采用分割泛化策略,实现对示教轨迹的快速分段学习和对分段轨迹的避障规划;针对学习阶段,提出了基于DP算法的轨迹分割策略以提高分割效率,并使用高斯混合模型策略提取各子轨迹的参考数据库;针对轨迹规划阶段,使用KMP模型完成轨迹复现与泛化,并引入基于人机交互反馈的参考数据库更新策略,提升了人机交互避障的成功率;针对该更新策略可能失效导致避障轨迹规划失败的问题,提出了两个相应的适用条件用于检验分割生成的子轨迹。最后,通过仿真验证了所述适用条件的有效性;真实实验结果表明,使用所提出的方法分割两个实验的示教轨迹分别仅用时0.084和0.107 s, KUKA协作机器人在执行不同搬运任务的过程中通过与用户的多次交互成功避开了所有静止和突然变化的障碍。
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关键词
模仿学习
核化运动基元
道格拉斯-普克算法
轨迹分割
人-机器人交互
避障
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Keywords
imitation learning
kernelized movement primitives
Douglas-Peucker algorithm
trajectory segmentation
human-robot interaction
obstacle avoidance
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分类号
TH89
[机械工程—精密仪器及机械]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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