机器人模仿学习的非接触观测控制图模型.pdf

《机器人模仿学习的非接触观测控制图模型.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第36卷第3期Vlo1-36．NO．32014年5月机器人ROBOTMay，2014——==：—uDoI：10．3724／SEJ．1218．2014．00309机器人模仿学习的非接触观测控制图模型杨俊友，马乐1，白殿春，东俊光2(1沈阳工业大学电气T程学院，辽宁沈阳l108702．村出机械L&A部，口本爱知484—8502)摘要：提出一种新的基于非接触观测信息的机器人模仿学习表征与执行的控制图模型．建立可模仿学习的人一机关系，并得出模仿学习前提条件是以系统末端微分运动为基本行为元．提出控制图模型结构和基

2、于视觉观测序列的模型学习方法．提出基于累积和瞬时相关函数的观测序列分割和图结构生成方法，和基于RBF(径向基函数)网络的行为元目标学习方法．通过不同结构和自由度的机器人毛笔绘画和物体抓取模仿学习实例实验，证明了所提出模型在视觉观测信息下能够表征与执行不同层次和类型的行为，具有良好的泛化能力、通用性及实用性．关键词：机器人行为；模仿学习；控制图模型；非接触观测信息；视觉观测中图分类号：TP242．6文献标识码：A文章编号：1002—0446(2014)一03—0309—07Cybernetic—Graph

3、icModelforRobotImitationLearningBasedonNon-contactObservationYANGJunyou，MALe，BAIDianchun，TOSHIMITSUHigashi(1．SchoolofElectricalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China；2．LogisticsandAutomationDiv，Muratec，Aichi484—8502，Japan)Abstrac

4、t：Thecyberneticgraphicmodel(CGM)，anewmodelofbehavioralrepresentationandreproduction，basedonnon—contactobservationforrobotimitationlearningisproposed．Thehuman—robotsrelationshipisbuiltforimitatingthebehaviorsfromdemonstrationofhuman。andthepre—conditionofi

5、mitationlearningisanalyzedtobethatdifferentialmotionsofend—effectorofsystemareusedasthebehavioralprimitives．ArchitectureofCGMandthelearningmethodbasedonvisualobservationsequencesareproposed．Thesegmentingmethodofsequencesbasedonaccumulatingandinstantaneou

6、scorrelationfunctionforgenerationofgraphicstructureofCGMandthelearningmethodofbehavioralprimitivetargetbasedonRBF(radialbasisfunction)networksareproposed．Thebrushdrawingandobjectgraspingexperimentsareperformedwithdifferenttypesanddegreesoffreedomofrobots

7、．TheresultsshowthattheproposedCGMbasedonvisualobservationcanrepresentandreproducediferentlevelsandtypesofbehaviors，andispowerfulingeneralization，generalityandutilityofimitationlearning．Keywords：robotbehavior；imitationlearning；cyberneticgraphicmodel；non—c

8、ontactobservation；visionobservation1引言(Introduction)使机器人在日常环境下不断提升行为能力l4】．因此，模仿学习己受到国际学术界广泛关注[5-61．泛自主行为学习能力是机器人在日常环境下工作化能力是评价学习方法的重要指标和核心议题[71．的前提．行为模仿学习是机器人学习领域极具挑战影响泛化能力的主要因素是观测方式和行为表征及性的关键技术⋯．模仿学习将机器人观测到的指导执行模型．观测是指机器人