【摘 要】
：
前额皮层是哺乳动物环境认知能力的重要神经生理基础,许多研究基于皮层网络结构对前额皮层进行计算建模,使机器人能够完成环境认知与导航任务.但是,对皮层网络模型神经元噪声(一种干扰神经元规律放电的内部电信号)鲁棒性方面的研究不多,传统模型采用的奖励扩散方法存在着导航性能随噪声增大而下降过快的问题,同时其路径规划方法效果不好,无法规划出全局最短路径.针对上述问题,本文在皮层网络的基础上引入波前传播算法,结合全局抑制神经元来设计奖励传播回路,同时将时间细胞和位置偏好细胞引入模型的路径规划回路以改善路径规划效果.为了
【机 构】
：
北京工业大学信息学部,计算智能与智能系统北京市重点实验室
【基金项目】
：
国家自然科学基金(61773027),北京市教育委员会科技计划(KM201810005028),北京市自然科学基金(4174083)资助。
论文部分内容阅读
前额皮层是哺乳动物环境认知能力的重要神经生理基础,许多研究基于皮层网络结构对前额皮层进行计算建模,使机器人能够完成环境认知与导航任务.但是,对皮层网络模型神经元噪声(一种干扰神经元规律放电的内部电信号)鲁棒性方面的研究不多,传统模型采用的奖励扩散方法存在着导航性能随噪声增大而下降过快的问题,同时其路径规划方法效果不好,无法规划出全局最短路径.针对上述问题,本文在皮层网络的基础上引入波前传播算法,结合全局抑制神经元来设计奖励传播回路,同时将时间细胞和位置偏好细胞引入模型的路径规划回路以改善路径规划效果.为了
其他文献
针对目前商场、办公场所及工厂等普通灯光、情景照明以及应急照明分开布线,造成了灯具安装、操作麻烦等问题,该文设计了一种基于DALI2.0协议的多种类型灯光整合系统。该系统设计通过DALI网关、DALI传感器和DALI控制器将传统的照明灯具、应急照明灯具、DALI灯具、以及其他控制设备组成照明控制网络,采用DALI2.0协议对各个设备进行地址、场景分配,并查询相应的信息。通过DALI传感器采集的信息进行系统内的自适应控制,也可选择读取DS3231实时时钟,进行不同时间不同场景的一周时序控制。系统对灯具进行定期
矿用直流电源是实现交直流转换或者电压等级转换的基础部件,其安全性能指标对整个系统有着重要影响。针对矿用电源检测设备离散、测试时间长、效率低的问题,该文提出了基于虚拟仪器技术的矿用直流电源自动检测系统。系统硬件设计采用统一打包封装,并进行电气化改造;系统软件采用虚拟仪器技术进行模块化设计,提高系统开发效率及软件的可移植性与可维护性。试验结果表明,该系统实现了对矿用直流电源的自动检测,检测数据可靠,结论正确,提高了检测效率。
本文从理论上分析了执行机构带宽对动态逆闭环控制系统动态特性影响,发现较低的执行机构带宽会在伪线性系统中引入一个非线性干扰项,为此提出了两种方法来消除这个非线性干扰项,一个是采用参考模型的思想设计补偿器提高执行机构子系统的等效带宽,另一个思路则是直接在非线性反馈项中引入补偿直接对消非线性干扰项.仿真结果表明,两类方法都能较好地消除非线性干扰项,直接补偿方法能精确消除干扰项,但需要准确动力学模型,提高等效带宽的方法虽然是近似的,但能方便地引入自适应算法,可以抑制执行机构模型参数不确定的影响.
为了研究推焦装置振动的机理,建立了一个两自由度的摩擦自激振动模型。采用李雅普诺夫稳定性理论获得了推焦系统的临界失稳速度,并对推焦系统的稳定性进行了分析,通过理论计算求取了推焦系统的临界黏滑速度,并对推焦系统的黏滑运动进行了分析。通过分析不同驱动速度下系统的稳定性和黏滑运动特性,对理论计算结果进行了验证。鉴于动静摩擦因数变化对推焦系统稳定性和黏滑运动的影响,采用数值仿真的方法获取了摩擦因数变化情况下系统的相图和Poincare截面图,采用虚拟样机技术获得了在不同摩擦因数下推焦装置的速度响应曲线图。结果表明,
微泵作为微系统领域的重要组成部分,因其具有操纵小体积液体的能力被广泛应用。蠕动微泵作为机械式微泵的一个子类,通常包含3个泵送流体的微腔室。三腔室微泵反向截止压强较小会导致液体回流的问题,这限制了分离式蠕动微泵的广泛应用。该文设计制作了一种由PDMS(聚二甲基硅氧烷)和载玻片组成的具有5个独立驱动单元的压电蠕动微泵,并对比分析了五腔室微泵和三腔室微泵在流体运输性能上的区别。实验结果表明,五腔室微泵相较于三腔室微泵的反向截止压强最高可提高2.4倍。在驱动电压120 V,频率100 Hz时反向截止压强可达12
为了使仿生机器鱼能在水下安全、高效地完成水质监测任务,采用了一种基于模糊控制实现舵机驱动的机器鱼避障算法,并通过多个红外测距传感器采集的距离得到速度、转角以及上浮下潜3个模糊规则库。最后,利用MATLAB软件搭建了一个由三维空间和多个障碍物构成的模拟场景,并对检测过程进行了模拟,结果表明机器鱼可以成功避障并抵达目的地,从而证明了所提出的三维避障方法的可行性和有效性。
针对移动机器人视觉同步定位与地图创建中由于相机大角度转动造成的帧间匹配失败以及跟踪丢失等问题,提出了一种基于局部图像熵的细节增强视觉里程计优化算法.建立图像金字塔,划分图像块进行均匀化特征提取,根据图像块的信息熵判断其信息量大小,将对比度低以及梯度变化小的图像块进行删除,减小图像特征点计算量.对保留的图像块进行亮度自适应调整,增强局部图像细节,尽可能多地提取能够表征图像信息的局部特征点作为相邻帧匹
该文设计了一种基于机器人操作系统(ROS)的移动机器人自主导航系统,利用深度相机获取环境的深度信息并将其转换为伪激光数据,基于该伪激光数据以及里程计信息通过Gmapping算法构建环境二维栅格地图,并结合A*算法和动态窗口法完成移动机器人的路径规划。实验结果表明,在实验室环境中,机器人可以绕过障碍物,自主的运动到目标点,初步验证了该自主导航系统的可行性。
为提高平面光栅摄谱仪检测石墨电极内矿物样品元素成分的效率和质量,根据光谱分析样品的工艺流程和控制要求,设计了一种基于PLC控制的光谱分析自动送料控制系统,实现光谱分析样品辅助石墨电极自动进料、端面对位、定位检测和废料回收的完整流程。系统采用上位机与PLC相结合的控制方式,重点论述了系统的总体设计、工作过程、软硬件设计和控制策略及处理方法。实践表明,该系统稳定性好,人机交互性强,自动化程度高,大大降低了人工成本,提高了分析效率,取得了满意的使用效果。
矿热炉埋弧冶炼炉况影响因素复杂且偶发迁移和跃变,炉况发展趋势难以把握,给冶炼过程控制带来挑战.对此,本文在深入分析埋弧冶炼机理的基础上,建立了可表征反应区内电弧热与电阻热交互耦合关系的反应区操作电阻模型,实现炉况发展趋势的在线跟踪.当炉况发生迁移或跃变时,利用前序炉况下所得模型生成影子趋势信息,并综合考虑冶炼工艺及电弧电阻与料层电阻的动态特性差异,辨析炉况变化的成因,形成规则化的待辨识参数在线选取方法,解决了炉况变化前后采样点少,传统辨识方法无法适用的问题.工业现场验证表明,所提出方法可在复杂条件下对冶炼