智能機器人作為人工智能與自動化控制相結(jié)合的一個重要研究領域,正取得突飛猛進的進步。機器人漢字書法是智能機器人技術(shù)的一個重要應用,是一項對藝術(shù)創(chuàng)造性、控制復雜性和操作協(xié)調(diào)性要求都很高的工作,不僅能弘揚中華傳統(tǒng)文化,還可以為機器人自主實現(xiàn)其他具有創(chuàng)造性的復雜動作和能力起到重要作用。本論文為提高機器人漢字書寫水平,增加書寫多樣性,減少書寫過程對人類工程師的依賴性,使用生成對抗網(wǎng)絡和強化學習技術(shù),使機器人能夠分別根據(jù)字庫樣本和人類用戶審美偏好實現(xiàn)漢字筆畫的多樣性書寫。論文首先構(gòu)建了一個基于生成對抗網(wǎng)絡的機器人漢字筆畫書寫框架,使用一種基于強化學習思想的策略梯度方法訓練書寫模塊,通過自我對抗訓練的方式,機器人一方面學習書寫筆畫,另一方面學習評價筆畫,從筆畫樣本數(shù)據(jù)庫中學習筆畫風格,實現(xiàn)機器人根據(jù)筆畫樣本結(jié)果完成筆畫書寫動作書寫的自主學習任務。在此基礎之上,以一種簡便的人機交互方式,使用基于逆向強化學習的方法構(gòu)建基于人類審美偏好的機器人漢字筆畫書寫方法,使機器人的最終書寫風格不受字庫樣本的限制,通過學習人類的審美偏好獲得復雜漢字筆畫的高水平書寫的能力,實現(xiàn)人類用戶對機器人書寫結(jié)果的控制。實驗表明,... 

【文章來源】：廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?１智能機器人的硬件系統(tǒng)??１．１機器人的書寫能力研究意義??

—逆向強化學習方法和策略梯度法；最后進行本章小結(jié)。??２．１機器人書寫系統(tǒng)??本節(jié)介紹本文工作所使用的書寫機器人系統(tǒng)。如圖２．１所示，本文的書寫硬??件主要是一個手臂機器人和一塊書寫板。這款手臂機器人是一個擁有５個自由度??的機械臂，其末端可以夾筆進行書寫。書寫板放置在機械臂活動范圍內(nèi)，其平面??固定并與地面垂直，這樣，書寫板構(gòu)成的書寫平面能保證機械臂在３Ｄ平面上進??行書寫。??圖２．１機器人系統(tǒng)??１３??

圖２．２機械臂組成結(jié)構(gòu)??本文使用的機械臂，是一臺由華南理工大學與廈門大學福建省仿腦智能系統(tǒng)??重點實驗室聯(lián)合研制的模塊化機械臂。如圖２．２所示，一共有５個關(guān)節(jié)模塊，末??端有一個夾持器，夾持器與第５個關(guān)節(jié)之間有一個可擴展攝像頭。本文實驗使用??１、２、３、５這四個關(guān)節(jié)完成書寫任務。??每個關(guān)節(jié)模塊由一個額定工作電壓為２４Ｖ的電機控制，模塊間通訊采用ＣＡＮ??總線進行。各個關(guān)節(jié)的極限角度見表２．１。??表２．?１機械臂關(guān)節(jié)極限??關(guān)節(jié)編號?關(guān)節(jié)１?關(guān)節(jié)２?關(guān)節(jié)３?關(guān)節(jié)４?關(guān)節(jié)５??正極限?２７０?２００?２００?２７０?１１０??負極限?－２７０?－２０?－２０?－２７０?－１１０??１４??


本文編號：3053276