基于PPO的球形机器人目标跟随研究

作     者：靳一聪 应展烽 刘春政 葛昊 陈志华 JIN Yicong;YING Zhanfeng;LIU Chunzheng;GE Hao;CHEN Zhihua

作者机构：南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094 南京理工大学能源与动力工程学院南京210094 

基　　金：江苏省自然资源厅科技计划项目(JSZRHKJ202219) 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      码：280-285页

摘      要：球形机器人由于其优异的运动性能、出色的地形适应能力和防侧翻的特性,被广泛应用于水下探测、岸滩巡检等需要适应复杂环境的场景。然而球形机器人系统模型具有欠驱动、非线性的特点,运动控制问题复杂,在复杂应用环境下难以可靠跟随目标。为此,提出了一种基于近端策略优化(PPO)算法的球形机器人目标跟随方法。该方法基于深度强化学习理论,在球形机器人动力学模型的基础上,设计了简单高效的动作空间和表征完善的状态空间。并且为提高目标跟随方法的鲁棒性,该方法在奖励函数中引入人工势场,以使目标始终保持在机器人视野中心。仿真结果表明,所提方法能够满足既定场景的跟随需求,球形机器人使用该方法可以对随机运动目标进行可靠跟随。

主 题 词：球形机器人 目标跟随 强化学习 PPO算法 人工势场 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.11809/bqzbgcxb2024.03.036

馆 藏 号：203127269...