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移动激光测距机器人的避障问题是机器人自主导航领域的核心挑战之一。借助强化学习的方法,可以让机器人通过与环境交互来自主学习最优避障策略,而无需依赖预设的地图或复杂的规则库。
在强化学习框架下,机器人被视为智能体,其激光测距传感器的读数构成状态空间,机器人的运动控制指令则是动作空间。典型的实现会设计一个合理的奖励函数,比如在安全避障时给予正奖励,碰撞时给予负奖励。
深度Q学习(DQN)或策略梯度方法常被用于此类连续状态空间的问题。激光测距数据经过预处理后输入神经网络,网络输出动作决策。训练过程中,机器人通过不断尝试积累经验,逐渐学会在复杂环境中识别障碍物模式并做出合适的避障反应。
相比传统基于规则的避障方法,强化学习方案的优势在于能适应动态变化的环境,且随着训练时间的增加,避障性能会持续提升。不过也面临训练效率、泛化能力等挑战,需要精心设计网络结构和训练策略。