人類(lèi)一直致力于研究出能夠代替其完成各種工作的機(jī)器設(shè)備,由此機(jī)器的智能化程度也是日新月異。而機(jī)械臂作為機(jī)器人的一個(gè)重要組成部分,已經(jīng)成為機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題。現(xiàn)如今存在很多手臂運(yùn)動(dòng)控制模型,但都缺乏一定的認(rèn)知功能。本文的目的就是依據(jù)神經(jīng)生理學(xué)和神經(jīng)解剖學(xué)等認(rèn)知意義上的手臂移動(dòng)與抓取,構(gòu)建一種面向手勢(shì)跟蹤的時(shí)空協(xié)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)腦模型。具體工作如下:首先,針對(duì)之前研究的認(rèn)知小腦模型存在的跟蹤誤差問(wèn)題,本文在引入模糊集合概念的基礎(chǔ)上,將小腦模型與模糊理論相結(jié)合,提出了一種用于機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制的模糊小腦模型。該模型在小腦模型的輸入層引入模糊集合的隸屬度概念來(lái)更加準(zhǔn)確地反映客觀世界,它不僅能夠像仿生小腦模型一樣,對(duì)手臂進(jìn)行軌跡控制,而且具有更高的完整度。接著,針對(duì)抓握運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的視覺(jué)遮擋會(huì)導(dǎo)致更大的抓握孔徑這個(gè)事實(shí),本文分兩種情況進(jìn)行了討論。一種是正常情況下的抓取運(yùn)動(dòng);另一種是視覺(jué)遮擋下的抓握情況,在此基礎(chǔ)上提出了視覺(jué)遮擋下的手勢(shì)協(xié)調(diào)模型。通過(guò)MATLAB仿真證明,視覺(jué)遮擋并不會(huì)對(duì)新模型的手臂運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較大的影響,手指預(yù)成型部分也將通過(guò)增大抓握孔徑來(lái)避免手與物體之間不必要的碰撞。最后,以前面兩... 

【文章來(lái)源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文架構(gòu)
第二章 小腦模型及手勢(shì)協(xié)調(diào)模型
    2.1 小腦模型簡(jiǎn)介
        2.1.1 用于手臂運(yùn)動(dòng)控制的小腦模型
        2.1.2 小腦的神經(jīng)系統(tǒng)
        2.1.3 小腦的學(xué)習(xí)規(guī)則
    2.2 用于手指預(yù)成型的VITE模型
        2.2.1 VITE模型的整體結(jié)構(gòu)
        2.2.2 抓取過(guò)程中的協(xié)調(diào)性問(wèn)題
        2.2.3 抓取過(guò)程中涉及到的腦區(qū)
    2.3 控制手臂移動(dòng)的DIRECT模型
        2.3.1 DIRECT模型的內(nèi)部空間表示
        2.3.2 DIRECT模型各組件的工作流程
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于模糊系統(tǒng)的手臂運(yùn)動(dòng)控制小腦模型
    3.1 模糊小腦模型
        3.1.1 模糊系統(tǒng)
        3.1.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.1.3 模糊小腦模型
    3.2 模糊化算法
        3.2.1 映射算法
        3.2.2 學(xué)習(xí)算法
    3.3 仿真實(shí)驗(yàn)
        3.3.1 手臂模型
        3.3.2 手臂控制實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 視覺(jué)遮擋下的手勢(shì)協(xié)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    4.1 手臂移動(dòng)時(shí)空協(xié)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
        4.1.1 手臂移動(dòng)時(shí)空協(xié)調(diào)模型的工作流程
        4.1.2 模型處理階段的劃分
    4.2 視覺(jué)遮擋下手勢(shì)抓握模型的構(gòu)建
        4.2.1 最大孔徑計(jì)算模型
        4.2.2 抓握模型的構(gòu)建
    4.3 抓握孔徑的計(jì)算
        4.3.1 抓握孔徑模型
        4.3.2 孔徑尺寸計(jì)算
    4.4 實(shí)驗(yàn)仿真
        4.4.1 仿真訓(xùn)練
        4.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于模糊小腦的手臂移動(dòng)時(shí)空協(xié)調(diào)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    5.1 手臂移動(dòng)視覺(jué)通道新模型
        5.1.1 新模型的構(gòu)建
        5.1.2 模型控制系統(tǒng)
    5.2 模型學(xué)習(xí)階段的動(dòng)態(tài)逆
    5.3 模型仿真
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.3.2 仿真過(guò)程
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]手臂延伸與抓取運(yùn)動(dòng)時(shí)間協(xié)調(diào)小腦控制模型設(shè)計(jì)[J]. 張少白,張政.  電子與信息學(xué)報(bào). 2014(11)
[3]基于自然手勢(shì)跟蹤的直接操作型三維人機(jī)交互范式[J]. 馮志全,楊波,徐濤,唐好魁,呂娜.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]手勢(shì)識(shí)別研究綜述[J]. 馮志全,蔣彥.  濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
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[6]模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的混合小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)盲均衡算法[J]. 郭業(yè)才,王麗華.  電子學(xué)報(bào). 2011(04)
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[8]仿生機(jī)械臂的小腦控制模型和仿真[J]. 阮曉鋼,張少白,李欣源.  電子學(xué)報(bào). 2007(05)
[9]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力負(fù)荷短期預(yù)測(cè)[J]. 于海燕,張鳳玲.  電網(wǎng)技術(shù). 2007(03)
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碩士論文
[1]基于認(rèn)知理論的手勢(shì)跟蹤交互模型研究和探討[D]. 張騰.南京郵電大學(xué) 2017
[2]DF患者行為類(lèi)型、情緒，社會(huì)支持及睡眠的調(diào)查[D]. 郝兆虎.天津醫(yī)科大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3159820