[發明專利]靈巧手控制方法、裝置及終端設備

在審

• 申請號: 202010772913.0
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111844047A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 張英坤;郝存明;程煜;任亞恒;吳立龍;姚立彬;趙航
• 申請（專利權）人: 河北省科學院應用數學研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 郝偉

1.一種靈巧手控制方法，其特征在于，包括：

獲取靈巧手施加給目標物體的實時抓取力，并根據所述實時抓取力以及預設的期望抓取力確定抓取力誤差和抓取力誤差變化率；

對所述抓取力誤差和所述抓取力誤差變化率進行模糊控制，得到杏仁體學習率調節量和眶額皮質學習率調節量；

根據所述抓取力誤差確定感官輸入信號和獎勵信號函數；

將所述感官輸入信號、獎勵信號函數、杏仁體學習率調節量、眶額皮質學習率調節量輸入至預設的大腦情感學習模型中，得到靈巧手控制量，并基于所述靈巧手控制量對靈巧手進行控制；

其中，所述對所述抓取力誤差和所述抓取力誤差變化率進行模糊控制，得到杏仁體學習率調節量和眶額皮質學習率調節量，包括：

將所述抓取力誤差和所述抓取力誤差變化率作為模糊輸入信號；

基于所述模糊輸入信號以及預設的隸屬度函數，確定所述模糊輸入信號對應的模糊描述變量和模糊描述變量對應的隸屬度；

根據所述模糊描述變量以及預設的權重規則表確定所述模糊描述變量對應的第一權值和第二權值；

基于模糊描述變量對應的第一權值以及隸屬度確定杏仁體學習率調節量，基于模糊描述變量對應的第二權值以及隸屬度確定眶額皮質學習率調節量。

2.如權利要求1所述的靈巧手控制方法，其特征在于，所述基于模糊描述變量對應的第一權值以及隸屬度確定杏仁體學習率調節量，基于模糊描述變量對應的第二權值以及隸屬度確定眶額皮質學習率調節量，包括：

基于模糊描述變量對應的第一權值以及隸屬度確定第一模糊控制量，對所述第一模糊控制量進行解模糊，得到杏仁體學習率調節量；

基于模糊描述變量對應的第二權值以及隸屬度確定第二模糊控制量，對所述第二模糊控制量進行解模糊，得到眶額皮質學習率調節量。

3.如權利要求1所述的靈巧手控制方法，其特征在于，還包括預設的權重規則表的建立過程；所述權重規則表的建立過程為：

定義多個模糊描述變量；

設定各個模糊描述變量對應的第一權值和第二權值。

4.如權利要求1所述的靈巧手控制方法，其特征在于，所述根據所述抓取力誤差確定感官輸入信號和獎勵信號函數，包括：

SI＝K₁e+K₂∫edt

其中，SI為感官輸入信號，e為抓取力誤差，K₁、K₂為預設調節系數；

REW＝K₃e+K₄∫edt+K₅u

其中，REW為獎勵信號函數，K₃、K₄、K₅為預設調節系數，u為上個控制周期對應的靈巧手控制量。

5.如權利要求1所述的靈巧手控制方法，其特征在于，預設的大腦情感學習模型中包含杏仁體和眶額皮質；

所述將所述感官輸入信號、獎勵信號函數、杏仁體學習率調節量、眶額皮質學習率調節量輸入至預設的大腦情感學習模型中，得到靈巧手控制量，包括：

基于所述杏仁體學習率調節量對所述杏仁體的學習率進行調整，基于所述眶額皮質學習率調節量對所述眶額皮質的學習率進行調整；

將所述感官輸入信號和獎勵信號函數分別輸入至經過調整的杏仁體和眶額皮質中，得到杏仁體輸出量和眶額皮質輸出量；

基于所述杏仁體輸出量和所述眶額皮質輸出量確定靈巧手控制量。

6.如權利要求5所述的靈巧手控制方法，其特征在于，所述基于所述杏仁體輸出量和所述眶額皮質輸出量確定靈巧手控制量，包括：

計算所述杏仁體輸出量和所述眶額皮質輸出量的差值，將所述差值作為靈巧手控制量。