浙江大學鄭榮濠獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉浙江大學申請的專利一種基于貝葉斯核推理的機器人環境探測方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116069883B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211677838.5,技術領域涉及:G06F16/29;該發明授權一種基于貝葉斯核推理的機器人環境探測方法是由鄭榮濠;徐陽;劉妹琴;張森林設計研發完成,并于2022-12-26向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于貝葉斯核推理的機器人環境探測方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于貝葉斯核推理的機器人環境探測方法,包括步驟:初始化機器人歷史航路點集合、信息增益閾值和推理模型訓練參數等;在機器人當前感知范圍內隨機采樣一組運動學可達的位姿集合作為候選控制動作;顯式計算各候選動作的互信息并建立訓練樣本集合;繼續采樣一定量的候選動作作為查詢樣本,通過貝葉斯核推理方法預測查詢樣本的信息增益及不確定性;根據查詢樣本的預測結果決策最優候選動作,最終執行最優候選動作并更新環境地圖,直至探測完畢。本發明的貝葉斯核推理探測方法可預測環境空間候選點的信息增益及不確定性,運算復雜度較低,適用于機器人在大尺度、雜亂的未知環境中實現在線、安全的探測。
本發明授權一種基于貝葉斯核推理的機器人環境探測方法在權利要求書中公布了:1.一種基于貝葉斯核推理的機器人環境探測方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟1:初始化機器人歷史動作集合xhist、信息增益閾值Ith、需明確計算的訓練樣本數量N、環境探測所需時間步數量Ns、待查詢樣本數量Nq和模型訓練次數Nepoch; 步驟2:在第k次迭代過程中,機器人當前位姿xk可通過獨立的機器人定位方法獲取;根據當前所建立的地圖mk,在機器人感知范圍內隨機采樣N個運動學可達的位姿x={x1,…,xi,…,xN},i∈[1,N]作為候選動作,每個候選動作包括機器人的目標位置坐標與目標航向角; 步驟3:根據占據網格地圖環境互信息定義,顯式評估計算每個候選動作xi∈x對應的信息增益,得到MI集合y,建立訓練樣本集合; 步驟4:繼續在當前機器人感知范圍內隨機采樣Nq個運動學可達的候選動作得到查詢樣本的輸入集合x*,結合步驟3得到的訓練樣本集合,通過貝葉斯核推理方法預測查詢樣本對應的MI,得到每次訓練中最優候選動作索引集合xbest,以及對應的最優MI集合Ibest; 步驟5:若當前預測的最優MI集合Ibest中最大的MI值大于設定的信息閾值Ith,則將最大MI值對應的候選動作xbestMaxInfoIdx作為機器人下一步要達到的航路點xk+1,其中MaxInfoIdx為其在集合xbest的索引,同時將xk+1加入到歷史動作集合xhist; 步驟6:若Ibest不大于信息閾值Ith,則將上一時間步的機器人動作xk-1作為下一個要執行的動作xk+1,同時從xhist中刪除xk-1; 步驟7:機器人執行動作xk+1指令,采用局部路徑規劃方法得到從xk至xk+1的局部路徑Plocal,機器人在行駛該路徑過程的同時,利用機載傳感器不斷測量并完成占據柵格地圖的更新,得到k+1時刻的環境地圖mk+1; 步驟8:重復執行步驟2-步驟7,直至迭代次數達到Ns次結束此次探測過程。
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