МОДЕЛИРОВАНИЕ ШАБЛОНОВ СЕНСОРНО-МОТОРНЫХ НАВЫКОВ ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ РОБОТОВ В ЗАДАЧАХ КОНТАКТНОГО МАНИПУЛИРОВАНИЯ
Аннотация:
Аннотация. Подход к обучению на основе демонстрации привлекает все больше внимания при программировании сенсорно-моторных навыков роботов. В то же время большинство работ сосредоточено на сценариях с управлением по положению, тогда как различные прикладные области и работа в динамической среде требуют безопасного и устойчивого физического взаимодействия, где критически важно оценивать соответствующий профиль силы/момента контакта вдоль траектории. Разработана методика планирования экспериментов и сбора и обработки данных для обучения моделей, кодирующих сенсорно-моторные навыки динамического взаимодействия манипулятора с окружением. Для этих целей комплексируются данные, поступающие от системы оптического захвата движения и силомоментного датчика, измеряемые при выполнении человеком последовательности действий. Рассмотрен пример резки скальпелем различных материалов по заданным траекториям. В качестве генератора эталонного движения используется регрессионная модель на основе смеси гауссиан (GMM/GMR), на вход которой поступают метки времени и материала, а на выходе выводятся предсказанные значения векторов пространственного положения, скоростей и сил и моментов контакта инструмента. Проведено 120 экспериментов с тремя различными материалами (пеноплекс, пробка и ПВХ) — по 40 на каждый материал. Представлены алгоритмы для обработки данных, результаты обучения модели и ее верификации. Для предсказаний скорости и положения инструмента получены значения среднеквадратического отклонения соответственно 7,12 и 10,69 %, а также 14,33 % — для мощности как метрики точности соответствия профиля сил и моментов контакта вдоль движения.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММНЫХ МОДЕЛЕЙ УЧЕБНЫХ ЭВМ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ОРГАНИЗАЦИИ И АРХИТЕКТУРЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
- ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕОМАГНИТНЫХ ПУЛЬСАЦИЙ ТИПА PC4 МЕТОДАМИ BIG DATA В СРЕДЕ MATLAB
- ПОВЫШЕНИЕ КОМФОРТА НАВИГАЦИИ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ЧЕЛОВЕКА И РОБОТА В ЗАДАЧЕ ПЛАНИРОВАНИЯ ПУТИ
- АЛГОРИТМ ОПТИМАЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙСЯ ЦЕЛИ БОРТОВОЙ РЛС