一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)感知器的雙足行走機(jī)器人穩(wěn)定性控制方法
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(2)訓(xùn)練隨機(jī)選取一輸入、輸出模式對(Sk,Yk)，這里k=1，2，Λ，m時(shí)，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行以下步驟的訓(xùn)練。
第一步，計(jì)算連接層各單元的輸出
第二步，以連接層的輸出作為輸入層的各單元的輸入計(jì)算輸出層的實(shí)際輸出
在學(xué)習(xí)過程中，當(dāng)所有的m個(gè)樣本模式對都提供給網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)一遍后，還需從頭再繼續(xù)提供給網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。直到達(dá)到最大學(xué)習(xí)次數(shù)，以防止發(fā)散或無限震蕩，或者滿足誤差限制。
3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
機(jī)器人重心位置是由腳底的力傳感器測定的。當(dāng)某一側(cè)的傳感器輸出值趨于零或小于預(yù)定的值時(shí)，說明重心已經(jīng)偏向相反的另一側(cè)，機(jī)器人處于危險(xiǎn)狀態(tài)。這時(shí)機(jī)器人就應(yīng)該產(chǎn)生一定的動(dòng)作，向另一側(cè)跨出一腳，以使機(jī)器人的重心位于支撐面內(nèi)。
整個(gè)控制系統(tǒng)如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162589.htm
其中，y(t)是傳感器輸出向量，為模擬量，經(jīng)采樣、Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換后為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)感知器的輸入向量y(kt)。
本文取感知器的輸入層單元與輸出層單元的個(gè)數(shù)相同。感知器經(jīng)過訓(xùn)練好以后，系統(tǒng)將時(shí)實(shí)監(jiān)控機(jī)器人的重心位置，當(dāng)重心偏向某側(cè)，相反側(cè)的力傳感器的輸入小于設(shè)定的安全值時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)于該側(cè)的輸出為1，其余均為0，系統(tǒng)將根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，做出相應(yīng)的動(dòng)作指令；當(dāng)傳感器的輸入均大于設(shè)定安全值時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出均為0，系統(tǒng)不產(chǎn)生任何動(dòng)作指令。
4 仿真
本文假設(shè)在機(jī)器人的腳底安裝有力傳感器，左腳的后部、左部和前部各一個(gè)，右腳的前部、右部和后部各一個(gè)。依次編號(hào)為pi,i=1,2,Λ 6，構(gòu)成輸入向量
P＝［p１，p2，p3，p4，p5，p6］Ｔ
假設(shè)機(jī)器人的重是100kgf，當(dāng)機(jī)器人的腳底的傳感器輸出為2kgf，即認(rèn)為機(jī)器人處于危險(xiǎn)狀態(tài)。設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)感知器的輸入為
對應(yīng)的理想輸出為
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