控制機(jī)理仿生(編輯修改稿)
2024-09-01 08:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)理仿生分類(lèi) 低級(jí)神經(jīng)系統(tǒng)仿生 行為控制理論： 許多生物沒(méi)有存貯、規(guī)劃、控制全身各部分運(yùn)動(dòng)的中心控制系統(tǒng)，是根據(jù)身體各部分的不同反應(yīng)，將一些局部看來(lái)漫無(wú)目標(biāo)的動(dòng)作合成為有意義的生物行為，它的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，卻很靈活。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)由一系列同時(shí)發(fā)生的簡(jiǎn)單動(dòng)作或“能力”組成，通過(guò)自組織實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)雜行為，這種“無(wú)思考智能”具有即時(shí)性和自組織的特點(diǎn)，在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中具有良好的適應(yīng)性 。 基于行為控制方法的應(yīng)用實(shí)例有 Brooks 的“ Genghis”六足機(jī)器人“ Hannibal”六足機(jī)器人、“阿蒂拉 I”機(jī)器人、瑞士洛桑大學(xué)的“克伯拉”機(jī)器人以及美國(guó) Los Alamos 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“ Vbug”系列機(jī)器人等。 二、控制機(jī)理仿生分類(lèi) 低級(jí)神經(jīng)系統(tǒng)仿生 中心模式發(fā)生器： 動(dòng)物界最常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)方式是節(jié)律運(yùn)動(dòng)，如走、跑、跳、泳、飛等。生物學(xué)家普遍認(rèn)為，節(jié)律運(yùn)動(dòng)并不是大腦的刻意行為，而是低級(jí)神經(jīng)中樞的反射行為，由位于脊髓中的中心模式發(fā)生器 ( CPG)產(chǎn)生。 CPG是一個(gè)神經(jīng)振蕩電路，能夠通過(guò)自激振蕩激發(fā)身體的節(jié)律運(yùn)動(dòng)。工程界一般將 CPG建模為一組互相耦合的非線性振蕩器組成的分布系統(tǒng)，通過(guò)相位耦合實(shí)現(xiàn)節(jié)律信號(hào)的發(fā)生。 二、控制機(jī)理仿生分類(lèi) 基于群的仿生控制 基于群的仿生控制： 如機(jī)器人生產(chǎn)線、柔性加工工廠、消防、無(wú)人作戰(zhàn)機(jī)群等。一些作業(yè)單個(gè)機(jī)器人往往難以完成、需要多個(gè)機(jī)器人協(xié)作。多機(jī)器人系統(tǒng)是模仿螞蟻、蜜蜂以及人的社會(huì)行為而衍生的一種仿生系統(tǒng) 。通過(guò)個(gè)體之間的合作完成某種社會(huì)性行為 。群體仿生的目的在于：通過(guò)群體行為增強(qiáng)個(gè)體智能，提高系統(tǒng)整體工作效率，減少局部故障對(duì)整體的影響。 二、控制機(jī)理仿生分類(lèi) 基于遺傳算法的仿生控制 基于遺傳算法的仿生控制： 遺傳算法是模擬生物界“優(yōu)勝劣汰，適者
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