基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的機(jī)械臂智能抓取技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-02-11 07:06
隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,越來越多的科研人員從事機(jī)器人應(yīng)用的研究。使得機(jī)器人在家庭環(huán)境中被越來越廣泛地使用,家庭機(jī)器人不僅可以照顧與陪伴孤寡老人和留守兒童,還能有效的幫助殘障人士。對一些記憶力可能會下降的老年人,他們可能會忘記喝水與吃藥等必要行為。但是,家庭機(jī)器人可以在規(guī)定的時間為他們遞水杯,藥盒等日常行為。這不僅可以規(guī)范他們的生活規(guī)律,還可以增添其生活樂趣。本文基于預(yù)設(shè)場景的應(yīng)用和研究背景,研究機(jī)器人如何在復(fù)雜的家庭環(huán)境中成功抓取所需要的目標(biāo)物體。首先,機(jī)器人有必要從復(fù)雜的背景中檢測多個對象,并選擇出目標(biāo)對象以獲取相關(guān)信息;然后控制機(jī)械臂到達(dá)目標(biāo)位置,但是控制不同自由度的機(jī)械臂并不容易,它們需要不斷指導(dǎo)和訓(xùn)練,才能沿著適當(dāng)?shù)能壽E抓取物體,且避免與目標(biāo)物體外的事物發(fā)生碰撞。本文所做的主要工作是驗證深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法在機(jī)械臂控制中的效果,使機(jī)器人可以像人一樣輕松地抓取所需要的物體。最終實驗結(jié)果表明本文提出的處理方法以及改進(jìn)方法可以有效地完成任務(wù),對實際機(jī)器人操作的額外復(fù)雜性具有較強(qiáng)的魯棒性,且可以短時間、高精度的完成抓取目標(biāo)物體的任務(wù)。
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
服務(wù)機(jī)器人分類Fig.1-1Classificationofservicerobots
中北大學(xué)學(xué)位論文14圖2-2Darknet-53結(jié)構(gòu)圖Fig.2-2StructurediagramofDarknet-532.2.1.1實驗結(jié)果本文這里采用YOLOv3模型進(jìn)行了實驗,對兩個物體進(jìn)行檢測并選擇。電腦通過NAO機(jī)器人下攝像頭采集圖像,然后使用YOLOv3模型在圖像中檢測物體并獲取相關(guān)信息并將物體類別發(fā)送到NAO機(jī)器人,然后NAO確定要抓取的物品的位置。圖2-3顯示了目標(biāo)檢測的完整過程。圖2-3目標(biāo)檢測過程Fig.2-3Processoftargetdetection
中北大學(xué)學(xué)位論文14圖2-2Darknet-53結(jié)構(gòu)圖Fig.2-2StructurediagramofDarknet-532.2.1.1實驗結(jié)果本文這里采用YOLOv3模型進(jìn)行了實驗,對兩個物體進(jìn)行檢測并選擇。電腦通過NAO機(jī)器人下攝像頭采集圖像,然后使用YOLOv3模型在圖像中檢測物體并獲取相關(guān)信息并將物體類別發(fā)送到NAO機(jī)器人,然后NAO確定要抓取的物品的位置。圖2-3顯示了目標(biāo)檢測的完整過程。圖2-3目標(biāo)檢測過程Fig.2-3Processoftargetdetection
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于非結(jié)構(gòu)基本組成分析的自主抓取方法[J]. 劉漢偉,曹雛清,王永娟. 機(jī)器人. 2019(05)
[2]基于STFT的仿人機(jī)器人手臂軌跡生成方法[J]. 林立民,劉成菊,馬璐,王德明,陳啟軍. 機(jī)器人. 2019(05)
[3]一種采用迭代優(yōu)化的移動抓取規(guī)劃方法[J]. 李瑋,章逸豐,王鵬,熊蓉. 機(jī)器人. 2019(02)
[4]基于形狀先驗?zāi)P偷钠矫嫘凸ぜト∥蛔藱z測[J]. 鄭晶怡,李恩,梁自澤. 機(jī)器人. 2017(01)
[5]對機(jī)器人化熱潮的策略思考[J]. 蔡自興. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2015(03)
[6]機(jī)器人系列標(biāo)準(zhǔn)介紹——服務(wù)機(jī)器人模塊化設(shè)計總則及國際標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展[J]. 王田苗,雷靜桃,魏洪興,楊書評. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2014(04)
博士論文
[1]服務(wù)機(jī)器人任務(wù)理解的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 盧棟才.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]家庭移動服務(wù)機(jī)器人三維建模與運動規(guī)劃研究[D]. 李江偉.華中科技大學(xué) 2017
[2]NAO機(jī)器人的視覺伺服物品抓取設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 袁麗.山東大學(xué) 2015
本文編號:3619833
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
服務(wù)機(jī)器人分類Fig.1-1Classificationofservicerobots
中北大學(xué)學(xué)位論文14圖2-2Darknet-53結(jié)構(gòu)圖Fig.2-2StructurediagramofDarknet-532.2.1.1實驗結(jié)果本文這里采用YOLOv3模型進(jìn)行了實驗,對兩個物體進(jìn)行檢測并選擇。電腦通過NAO機(jī)器人下攝像頭采集圖像,然后使用YOLOv3模型在圖像中檢測物體并獲取相關(guān)信息并將物體類別發(fā)送到NAO機(jī)器人,然后NAO確定要抓取的物品的位置。圖2-3顯示了目標(biāo)檢測的完整過程。圖2-3目標(biāo)檢測過程Fig.2-3Processoftargetdetection
中北大學(xué)學(xué)位論文14圖2-2Darknet-53結(jié)構(gòu)圖Fig.2-2StructurediagramofDarknet-532.2.1.1實驗結(jié)果本文這里采用YOLOv3模型進(jìn)行了實驗,對兩個物體進(jìn)行檢測并選擇。電腦通過NAO機(jī)器人下攝像頭采集圖像,然后使用YOLOv3模型在圖像中檢測物體并獲取相關(guān)信息并將物體類別發(fā)送到NAO機(jī)器人,然后NAO確定要抓取的物品的位置。圖2-3顯示了目標(biāo)檢測的完整過程。圖2-3目標(biāo)檢測過程Fig.2-3Processoftargetdetection
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于非結(jié)構(gòu)基本組成分析的自主抓取方法[J]. 劉漢偉,曹雛清,王永娟. 機(jī)器人. 2019(05)
[2]基于STFT的仿人機(jī)器人手臂軌跡生成方法[J]. 林立民,劉成菊,馬璐,王德明,陳啟軍. 機(jī)器人. 2019(05)
[3]一種采用迭代優(yōu)化的移動抓取規(guī)劃方法[J]. 李瑋,章逸豐,王鵬,熊蓉. 機(jī)器人. 2019(02)
[4]基于形狀先驗?zāi)P偷钠矫嫘凸ぜト∥蛔藱z測[J]. 鄭晶怡,李恩,梁自澤. 機(jī)器人. 2017(01)
[5]對機(jī)器人化熱潮的策略思考[J]. 蔡自興. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2015(03)
[6]機(jī)器人系列標(biāo)準(zhǔn)介紹——服務(wù)機(jī)器人模塊化設(shè)計總則及國際標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展[J]. 王田苗,雷靜桃,魏洪興,楊書評. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2014(04)
博士論文
[1]服務(wù)機(jī)器人任務(wù)理解的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 盧棟才.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]家庭移動服務(wù)機(jī)器人三維建模與運動規(guī)劃研究[D]. 李江偉.華中科技大學(xué) 2017
[2]NAO機(jī)器人的視覺伺服物品抓取設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 袁麗.山東大學(xué) 2015
本文編號:3619833
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