Huấn luyện đồng thời bộ điều khiển và mô phỏng bằng mạng nơ-ron cho robot dạng rắn trong tiến hóa robot

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Robot gồm 12 khớp servo AX-12, điều khiển bằng Arduino Mega, không có cảm biến, theo dõi bằng camera gắn trần.

  • Bộ điều khiển gồm chuỗi 10 chu kỳ sóng sin, mỗi chu kỳ có 4 tham số: biên độ ngang, biên độ dọc, tần số không gian, độ lệch pha.
  • - Mỗi chu kỳ tạo ra 13 lệnh điều khiển, robot thực hiện tuần tự và quay về trạng thái ban đầu.
  • - Mô phỏng gồm 5 mạng nơ-ron: dự đoán Δx và Δy cho mỗi điểm đánh dấu, và một mạng dự đoán chu kỳ có ổn định không.
  • - Mạng nơ-ron huấn luyện bằng Resilient Backpropagation, 100 nút ẩn, hàm kích hoạt sigmoid.
  • - Bộ điều khiển được tiến hóa bằng thuật toán di truyền, chọn lọc theo tournament, đột biến ngẫu nhiên.
  • - Mỗi thế hệ chọn một cá thể để đánh giá thực tế, dữ liệu thu được dùng để huấn luyện mô phỏng.
  • - Thử nghiệm thực tế gồm 2 bài toán: đi qua 2 vùng mục tiêu và đi qua 3 vùng mục tiêu, mỗi bài thử 3 lần.
  • - Kết quả cho thấy mô phỏng ANN có thể dự đoán hành vi robot đủ chính xác để huấn luyện bộ điều khiển có thể chuyển giao sang thực tế.
  • - Phân tích tham số cho thấy kích thước quần thể và tỷ lệ đột biến ảnh hưởng mạnh đến tỷ lệ thành công, trong khi phương pháp chọn lọc ít ảnh hưởng hơn.