关键词： Motor primitives   Episodic reinforcement learning   Motor control   Policy learning  

摘要： Many motor skills in humanoid robotics can be learned using parametrized motor primitives. While successful applications to date have been achieved with imitation learning, most of the interesting motor learning problems are high-dimensional reinforcement learning problems. These problems are often beyond the reach of current reinforcement learning methods. In this paper, we study parametrized policy search methods and apply these to benchmark problems of motor primitive learning in robotics. We show that many well-known parametrized policy search methods can be derived from a general, common framework. This framework yields both policy gradient methods and expectation-maximization (EM) inspired algorithms. We introduce a novel EM-inspired algorithm for policy learning that is particularly well-suited for dynamical system motor primitives. We compare this algorithm, both in simulation and on a real robot, to several well-known parametrized policy search methods such as episodic REINFORCE, 'Vanilla' Policy Gradients with optimal baselines, episodic Natural Actor Critic, and episodic Reward-Weighted Regression. We show that the proposed method out-performs them on an empirical benchmark of learning dynamical system motor primitives both in simulation and on a real robot. We apply it in the context of motor learning and show that it can learn a complex Ball-in-a-Cup task on a real Barrett WAM (TM) robot arm.

关键词： 动力学建模   递推   高效率   空间算子代数  

摘要： 针对大规模多体系统动力学建模过程复杂及计算效率、精度不高的难题,在空间算子代数理论的基础上,通过旋量表达的有关力学量和运动量,将包含机构拓扑关系及运动、力递推关系的移位算子直接与Newton-Euler递推动力学计算相结合,实现了广义速度、广义加速度、广义力和广义质量沿着链正向或反向递推,避免了交叉运算和不必要的积分运算,得到了高效率、高精度的动力学建模方法.该方法形式简洁、物理意义明确,适于计算机编程和运算,具有重要的科学意义和工程应用价值,并通过算例验证了结果的正确性和有效性.

关键词： 弹跳机器人   动力学仿真   弹簧刚度   ADAMS  

摘要： 针对一种垂直弹跳机器人,利用Pro/E软件创建三维实体模型,然后利用Pro/E与ADAMS的数据接口软件Mechanism/Pro将模型及其特征参数导入ADAMS中,并在几何模型上施加适当的约束、接触力、驱动、传感器等,最后进行动力学仿真,主要分析了弹簧刚度对机器人的弹跳高度、弹跳速度和弹跳加速度等的影响。

关键词： 机器人学   新闻   世界   力学研究所   航天中心   滚轮   咖啡   能力  

摘要： 德国研制出接握能力强并可冲咖啡的滚轮机器人 德国航空航天中心（DLR）机器人学和力学研究所最新研发了一款滚轮机器人，不仅具有超强的接握能力，而且善于冲调咖啡。

关键词： 单腿跳跃机器人   动力学建模   连续状态   冲击时刻  

摘要： 基于SILP模型,建立了新的单腿跳跃机器人模型,并分别对模型的支撑相、飞行相两个连续运动状态,以及着地瞬间、起飞瞬间两个冲击运动时刻进行建模.通过分析比较,结合数值方法验证了建模的正确性.

关键词： 风机叶片   打磨   移动机械手   滑模控制   PD反馈控制  

摘要： 针对风机叶片打磨加工的特性,设计了可替代人工作业的机器人系统。在对风机叶片打磨机器人系统进行动力学建模的基础上,分别提取出移动平台和机械手的动力学模型。针对两个子系统分别采用了滑模控制和PD(比例微分)反馈控制。最后进行了仿真实验,通过对实验结果的分析得出:所建立的控制器可实现对风机叶片打磨机器人的有效控制,仿真结果符合移动机械手系统的相关特性。

关键词： 机器人竞赛   黑龙江省   青少年   哈尔滨工程大学   中小学生   活动中心   探照灯   救援  

摘要： “这个救援机器人在陆路和水路都能运行，上面装有探照灯、电钻、切割、排爆、医疗救援等装置……”5月21日，在哈尔滨工程大学启航活动中心举办的第七届黑龙江省青少年机器人竞赛上，参赛的小学生向评审老师讲述着自己的创意。经过各地的推荐选拔，来自全省各地的36支代表队的60余名中小学生参加了此次竞赛。

关键词： 自适应分流模型   自适应模糊滑模控制   运动学控制   动力学控制   轨迹跟踪   移动机器人  

摘要： 针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于自适应分流运动学控制与自适应模糊滑模动力学控制的混合控制算法.自适应分流运动学控制解决了由于大范围的初始位姿偏差变化而引起的速度跳变问题.利用滑模控制具有的稳定性和鲁棒性的优点,解决了机器人的参数与非参数不确定性问题.并通过带有自适应调节算法的模糊控制来调节滑模控制的增益,增强了对随机不确定性的适应能力,消除了在滑模控制中的输入抖振现象.设计过程采用了Lyapunov方法,保证了控制系统的稳定与收敛.仿真结果表明,控制器产生了平滑的速度输出,非完整移动机器人的跟踪误差被消除.

关键词： 程序设计教学   能力的培养   学生思维   奥林匹克竞赛   信息技术教学   机器人竞赛   基本技能   思维能力  

摘要： 随着信息学奥林匹克竞赛、机器人竞赛等活动在初中的深入开展,面向初中生的程序设计教学在信息技术教学中所处的地位已越来越重要。程序设计教学不仅会让学生掌握程序设计的基本知识和基本技能,而且还能培养学生的思维能力。因此,在程序设计教学中必须更新观念、开拓思路,

关键词： 机器人学   iPad   咖啡   操控   力学研究所   航天中心   滚轮  

摘要： 据外媒报道，德国航空航天中心机器人学和力学研究所最新研发了一款滚轮机器人，不仅有超强的接握能力，而且善于冲咖啡。