機器人仿生雙眼運動控制模型研究.pdf

1、眼睛作為人類感知和獲取外界信息的重要器官，在人類生存進程當中具有舉足輕重的作用。機器視覺的出現(xiàn)使得機器智能設(shè)備能夠具有與生物相似的視覺能力。在此基礎(chǔ)上，如何使機器人的雙眼能夠與人眼一樣具有靈活運動、準確定位視覺目標以及快速變化視覺運動模式成為了人們研究的熱點。而人類視覺系統(tǒng)全面的功能特點和運動機理給了我們很好的啟發(fā)。本文從神經(jīng)生理學和解剖學的角度分析了人類視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性以及分析了不同運動模式的神經(jīng)通路，重點進行仿生眼運動控制算法研究實

2、現(xiàn)。
　　首先，簡單介紹了關(guān)于機器人仿生眼研究的背景及意義，對近年來相關(guān)的研究成果進行回顧和分析，指出了現(xiàn)有研究存在的問題并對本文主要的研究情況進行了闡述。
　　分析了人類眼球解剖結(jié)構(gòu)和視覺形成的傳導(dǎo)通路，從神經(jīng)生理學層面獲取靈感對眼球運動的各種模式的特點和形式進行了總結(jié)，分析了相關(guān)運動的神經(jīng)機制及信號傳遞通路，討論了仿生眼運動控制與視覺感知的關(guān)系。
　　本文以眼球各運動模式的神經(jīng)生理學結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分析各神經(jīng)模塊間的作

3、用關(guān)系，提煉各模塊的數(shù)學表達以進行工程模擬。搭建掃視運動模型，通過仿真分析各個模塊的作用效果，并與生理學結(jié)果進行對比驗證;考慮注視點水平方向轉(zhuǎn)移過程中可能存在視覺深度位置變化的情況，從而建立掃視運動與異向運動相結(jié)合的復(fù)合運動控制模型;考慮眼球平滑追蹤運動具有精確注視的特性，建立自適應(yīng)平滑追蹤控制模型，將視網(wǎng)膜滑動誤差約束在一定范圍之內(nèi)，提高了跟蹤的精確性，能夠?qū)蛩?、勻加速和隨機運動的目標進行準確追蹤，解決了現(xiàn)有平滑追蹤控制算法僅能對周