2011哈工大繼續(xù)教育知識更新培訓(xùn)機(jī)械工程一

1、1 四足步行中，為什么說“間歇式小跑步態(tài)具有容易控制的特點”？因為“ 間歇小跑步太 ” 以占空比為0.5 的小跑步態(tài)為基準(zhǔn)，取更大的占空比為 0.51 的步態(tài)，各腳的相對位相與小跑步態(tài)完全相同，只讓占空比變化的步態(tài)，即對角線上的兩腳總是同時抬起，同時落腳、其游腳時間對應(yīng)的占空比將變短的步態(tài)。兩對角間的位相差沒有改變還是0.5，小跑步態(tài)的 2 拍節(jié)奏變成了間歇式進(jìn)行。因為間歇式小跑步能保證運動中的動態(tài)穩(wěn)定性。所以具有容易控制的特點。2 小跑、蹓蹄、跳躍三種步態(tài)中， 使機(jī)器人可達(dá)實用化程度的最適步態(tài)是哪種？并解釋為什么？可實用化程度最適合的步態(tài)是小跑因為“ 間歇小跑步太 ” 以占空比為0.5 的小

2、跑步態(tài)為基準(zhǔn)，取更大的占空比為0.51 的步態(tài)，各腳的相對位相與小跑步態(tài)完全相同，只讓占空比變化的步態(tài)，即對角線上的兩腳總是同時抬起，同時落腳、其游腳時間對應(yīng)的占空比將變短的步態(tài)。 兩對角間的位相差沒有改變還是0.5，小跑步態(tài)的 2拍節(jié)奏變成了間歇式進(jìn)行。因為小跑步能保證運動中的動態(tài)穩(wěn)定性。所以具有容易控制的特點。3 強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法的特點、基本思想及其構(gòu)成要素各是什么？特點：強(qiáng)化學(xué)習(xí)的最大特點是完全不需要關(guān)于環(huán)境與機(jī)器人自身的先驗知識信息的學(xué)習(xí)方法。 機(jī)器人一邊感知當(dāng)前環(huán)境的狀態(tài)，一邊行動。根據(jù)狀態(tài)和行動，環(huán)境遷移到新的狀態(tài)，相應(yīng)于新的狀態(tài)的“獎懲”報酬信息返還給機(jī)器人。機(jī)器人根據(jù)“報酬”信息決

3、定下一個行動。強(qiáng)化學(xué)習(xí)對于為實現(xiàn)自律運動的智能體來說是非常重要的。其意義在于很大程度上復(fù)雜問題求解的可能性將依賴于這種方法由 1 策略 （policy） 2 報酬函數(shù)（reward function） 3 價值函數(shù)（value function）4 簡要回答：階層型進(jìn)化算法中ep層的操作過程是什么？（1）ep-mutation operator 該操作器是通過正態(tài)分布隨機(jī)地進(jìn)行ep 層新個體群的生成操作。這里，由n 個個體生成 n 個新個體。作為ep 層的突然變異的特征采用了“ 自適應(yīng)型突然變異 (self-adaptive mutation)”操作。它具有根據(jù)自己的適應(yīng)度決定突然變異量的大小

4、的特點。(2)ep selection operator 該操作器選擇新一代的個體群。這里，由 n 個個體生成 n 個新的子個體。加起來共有2n 個候補(bǔ)個體按照適應(yīng)度高的次序選擇n 個個體，如此，由 n 個被選中的個體組成新一代的個體群，未被選中的n 個個體被淘汰。(3)transfer-configuration operator 在該操作器操作中， ep 層的個體擁有的中間姿勢信息被轉(zhuǎn)寫給ga 層的個體。由該操作，ga 層的中間姿勢信息發(fā)生變化。 ep 層對 ga 層給與了影響。再者， ep 層的個體被隨機(jī)地轉(zhuǎn)寫給相應(yīng)于那個個體保持姿勢位置的近旁。(4)ga-crossover opera

5、tor該操作器根據(jù) “ 交叉”(或稱“ 雜交”)概率進(jìn)行母子個體的部分列的組合，生成新子個體。(5)ga-mutation operator任意選擇一個以上的位使之反轉(zhuǎn)(如：01 或 10)。此操作是根據(jù)突變概率決定的(6)ga-selection ooeratot由 roulette wheel selection方式(輪盤賭方式 ) 選擇下一代的個體群。適應(yīng)度高的個體易于留在下一代中。(7)change-ep-evaluation-function operator通過該操作器操作，在 ga 層獲得最高評價的個體發(fā)生變化的情況下，該操作改變評價函數(shù)5 解釋雙足步行、四足步行的穩(wěn)定性雙足步行的穩(wěn)定性：要確保單腿支撐期間的機(jī)器人足與地面完全解除，使得各個自由度直接可控，避免出現(xiàn)欠驅(qū)動的翻轉(zhuǎn)清醒。根據(jù)足底的力學(xué)平衡方程可以得到姿態(tài)穩(wěn)定判據(jù)為：zmp 必須時刻落在支撐凸多邊形內(nèi)部。四足步行的穩(wěn)定性：分靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性。靜態(tài)穩(wěn)定性：總能保證有三只腳支撐成為步行穩(wěn)定性判定的指標(biāo)稱為“靜態(tài)穩(wěn)定性”動態(tài)穩(wěn)定性的定義為： 不陷入不能步行的狀態(tài)， 可以繼續(xù)步行下去。6 四足步行步態(tài)的用途？(1)移動腳步的一種特定的方式或樣板; (2)通過用不同的節(jié)奏抬腳向前行進(jìn)的步法，如慢跑、快步走或行走 ; (