طبقه‌بندي و پيش‌بيني الگوهاي حركتي در ربات اسكلت بيروني با شبكه‌ ترنسفورمر و سازوكار توجه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

در اين پايان‌نامه به يكي از مسائل كليدي در حوزه ربات‌هاي اسكلت بيروني پايين‌تنه، يعني طبقه‌بندي شرايط حركتي و پيش‌بيني مسير آينده مفاصل پرداخته شده است؛ موضوعي كه نقش مهمي در افزايش ايمني، كارايي و هوشمندي اين ربات‌ها دارد. براي طبقه‌بندي شرايط حركتي مختلف شامل راه‌رفتن بر سطح صاف، سطوح شيب‌دار و پله‌ها، مدلي تركيبي مبتني بر شبكه‌هاي عصبي پيچشي و بازگشتي همراه با مكانيزم توجه طراحي و آموزش داده شد و دقت مدل براي تمامي سطوح بيش از 95 درصد گزارش شد. همچنين به‌منظور پيش‌بيني دقيق مسير آينده حركت مفاصل پايين‌تنه، يك شبكه تركيبي چندمقياسي توسعه يافت كه قادر است الگوهاي زماني - مكاني پيچيده را استخراج كند. داده‌هاي مورد استفاده شامل سيگنال‌هاي حسگرهاي اينرسي و گونيومتر بوده كه پس از پيش‌پردازش به مدل‌ها ارائه شدند. نتايج نشان‌داد كه روش‌هاي پيشنهادي در هر دو بخش طبقه‌بندي و پيش‌بيني عملكرد چشمگيري داشته و مي‌توانند گامي مؤثر در بهبود كنترل ربات‌هاي اسكلت بيروني و كاربردهاي توان‌افزايي باشند. افزون بر اين، شبكه پيشنهادي بر پايه ترنسفورمر كه گامي نو براي پيش‌بيني سري‌هاي زماني بوده‌ است، نه‌تنها از قابليت تعميم‌دهي بالا برخوردار است، بلكه توانايي شناسايي ورودي‌هاي اثرگذار و مهم را نيز دارا است كه آن را به ابزاري كارآمد براي توسعه نسل‌هاي آينده ربات‌هاي پوشيدني تبديل مي‌كند.

236370

كنترل

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان