模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2018, Vol. 31 Issue (11): 1018-1027    DOI: 10.16451/j.cnki.issn1003-6059.201811006
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基于螺旋模型的仿人机器人步态参数优化算法
李晓雨1, 王浩1, 方宝富1
1.合肥工业大学计算机与信息学院 合学230601
Gait Parameters Optimization Algorithm of Humanoid Robot Based on Spiral Model
LI Xiaoyu1, WANG Hao1, FANG Baofu1
1.School of Computer Science and Information Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230601

全文: PDF (1711 KB)   HTML (1 KB) 
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摘要 步行运动是仿人机器人运动控制的关键环节之一.为了实现快速、稳定的步态,在协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)的基础上,文中提出仿人机器人螺旋模型算法.在步行优化过程中,将优化任务先划分为3个子任务,按照优化目标分别挑选参数加入相应优化组,同时构建CMA-ES优化器.根据不同的学习目标设计每个CMA-ES优化器,在前一优化组优化结果基础上结合新的需求进行螺旋迭代优化,最终达到既定的学习目标,获得最佳参数值.文中算法应用在HfutEngine仿真3D球队中,机器人的相关步态测试数据显示算法效果较佳.
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作者相关文章
李晓雨
王浩
方宝富
关键词 仿人机器人运动控制螺旋模型协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)    
Abstract:Walking control is the key issue to motion control of humanoid robots. To achieve fast and stable gait, a humanoid robot spiral model algorithm based on the covariance matrix adaptation evolution strategy(CMA-ES) is proposed in this paper. In the walking optimization process, the optimization task is divided into three sub tasks, the parameters are selected according to the optimization goal to join the corresponding optimization group, and the CMA-ES optimizer is constructed. Each CMA-ES algorithm optimizer is designed according to different learning objectives. Based on the optimization results of the previous optimization group, the spiral iterative optimization is combined with new requirements, and finally the established learning objectives are achieved to obtain the optimal parameter values. The proposed algorithm is applied in the HfutEngine simulation 3D team. The relevant gait test data of the robot show the validity of the proposed algorithm.
Key wordsHumanoid Robot    Motion Control    Spiral Model    Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy(CMA-ES)   
收稿日期: 2018-06-12     
ZTFLH: TP 242  
基金资助:安徽省自然科学基金项目(No.1708085MF146)、四川省科技支撑计划项目(No.2016GZ0389)、中国教育部创新团队项目(No.IRT17R32)资助
通讯作者: 方宝富,博士,副教授,主要研究方向为多机器人系统、情感机器人、机器学习等.E-mail:fangbf@hfut.edu.cn.   
作者简介: 李晓雨,硕士研究生,主要研究方向为智能计算、知识工程.E-mail:lixiaoyu@hfut.edu.cn;王浩,博士,教授,主要研究方向为智能计算理论与软件、数据挖掘、分布式智能系统与机器人、复杂系统理论与建模等.E-mail:jsjxwangh@hfut.edu.cn.
引用本文:   
李晓雨, 王浩, 方宝富. 基于螺旋模型的仿人机器人步态参数优化算法[J]. 模式识别与人工智能, 2018, 31(11): 1018-1027. LI Xiaoyu, WANG Hao, FANG Baofu. Gait Parameters Optimization Algorithm of Humanoid Robot Based on Spiral Model. , 2018, 31(11): 1018-1027.
链接本文:  
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