视觉地形分类和四足机器人步态规划方法的研究与应用.pdf

山东大学
博士学位论文
视觉地形分类和四足机器人步态规划方法研究与应用
姓名:李彬
申请学位级别:博士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:李贻斌
2012-10-16
摘要自然界中,四足哺乳动物在适应复杂地形、运动灵活性和效率等方面具有巨大的优势,它们依靠腿足运动几乎能在地球上的任何地面上活动。而从制造成本、控制难易程度和稳定性等方面综合考虑,四足机器人是最佳的多足机器人形式,、野外勘探和探险、救援救灾等领域具有广阔的应用前景。因此,构造具有四足哺乳动物特性的高性能四足仿生机器人一直是人类的梦想。事实上,自第二次世界大战后,美国国防预先研究计划局燃纯J汲中手嘧慊魅说难芯俊四足机器人与非结构环境交互过程中,、复杂性,,、动基座、变结构、强耦合、欠驱动、具有闭链约束和非完整约束的复杂多体非线性刚柔系统。因此有关四足仿生机器人大量科学问题和内蕴机理的研究、机器人基本特性的认识等尚需突破。构造具有大负载能力、高动态性和环境适应性的高性能四足机器人是当前一个主流的研究方向,围绕如何提高四足机器人的环境适应性和运动稳定性,本论文研究了视觉地形特征分类算法、四足机器人的腿结构设计和配置方式、四足机器人的运动学分析和步态规划A颂岣呋魅说牡匦翁卣鞣掷嗄芰Γ紫妊芯苛擞跋斓匦畏掷嗾率的两个关键问题:视觉地形特征提取方法和不同地形的快速分类方法。在视觉地形特征提取方法中,首先利用瞬ㄆ髯榉椒ㄌ崛〕鐾枷竦奈评硖卣鳎蝗后基于聚类方法生成纹理词典;最后利用空问金字塔匹配方法生成视觉地形图像的直方图特征向量。在地形分类算法研究中,基于现有的快速学习算法,针对其存在的缺点,=岷系匦瓮像的特征提取方法和快速的瓻学习算法,将视觉地形分类方法应用于机器人的地形图像特征分类中,验证了方法的有效性,显著提高了图像的分类正确方法,内容如下:山东大学博士学位论文
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