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公开(公告)号：CN111552298A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010455521.1
申请日：2020-05-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于鼠脑海马空间细胞的仿生定位方法，通过该方法机器人可实现定位功能。本方法属于仿生学领域。首先，机器人对空间环境进行探索，通过光电编码器采集速度信息和方向信息，速度细胞模型及头朝向细胞模型分别对线速度和角速度进行处理；然后，建立网格细胞和位置细胞间的双向连接网络，一方面，网格细胞接受上游皮层的兴奋性输入、网格细胞间的抑制性输入及位置细胞的反馈输入，另一方面，网格细胞的投射信息驱动位置细胞放电；最后，构建位置细胞的环境表达计算模型，计算位置细胞和输入细胞之间连接强度的相关性，选取和输入细胞相关性最高的位置细胞作为最终的获胜细胞，并将该细胞的放电信息与位置点关联，存储关联信息。
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公开(公告)号：CN113703322B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202110999152.7
申请日：2021-08-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种仿鼠脑视觉通路和内嗅—海马结构的情景记忆模型构建方法，属于机器人环境认知与导航技术领域，主要应用于智能移动机器人的环境认知和导航，完成环境认知地图构建及面向目标导航等任务。采集环境的图像信息及机器人的角度与速度，角度与速度输入内嗅—海马CA3神经计算模型得到机器人的精确位置、方向信息；视觉信息输入视觉通路计算模型得到当前机器人视野内的情景信息。将上述两路信息融合并存储在具有拓扑结构关系的记忆单元模型中。利用情景信息对机器人探索过程中的路径积分误差进行纠正，进而构建环境表达的情景认知地图。
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公开(公告)号：CN110764498A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201910872030.4
申请日：2019-09-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出一种基于鼠脑海马认知机理的智能移动机器人运动状态和位置认知方法，属于机器人环境认知与导航技术领域，主要应用于智能移动机器人的环境认知、地图构建及导航等任务。具体流程包括：本方法通过摄像头采集图像信息，通过陀螺仪和编码器采集机器人的角度与方向信息，并将上述信息传输到CPU中。提出一种基于速度细胞和视觉信息的感知速度求解方法，获取机器人的感知速度；利用一维环状连接的细胞模型模拟头朝向细胞的放电机理，将角度信息输入头朝向细胞模型，使得机器人以仿生的方式获取感知角度。然后将感知速度和感知角度输入至位置细胞的前向编码神经网络模型，驱动位置细胞板上兴奋活动包的移动，获取机器人在环境中的位置。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111552298B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202010455521.1
申请日：2020-05-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于鼠脑海马空间细胞的仿生定位方法，通过该方法机器人可实现定位功能。本方法属于仿生学领域。首先，机器人对空间环境进行探索，通过光电编码器采集速度信息和方向信息，速度细胞模型及头朝向细胞模型分别对线速度和角速度进行处理；然后，建立网格细胞和位置细胞间的双向连接网络，一方面，网格细胞接受上游皮层的兴奋性输入、网格细胞间的抑制性输入及位置细胞的反馈输入，另一方面，网格细胞的投射信息驱动位置细胞放电；最后，构建位置细胞的环境表达计算模型，计算位置细胞和输入细胞之间连接强度的相关性，选取和输入细胞相关性最高的位置细胞作为最终的获胜细胞，并将该细胞的放电信息与位置点关联，存储关联信息。
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公开(公告)号：CN113703322A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110999152.7
申请日：2021-08-28
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种基于鼠脑视觉通路与内嗅—海马认知机理的情景记忆模型构建方法，属于机器人环境认知与导航技术领域，主要应用于智能移动机器人的环境认知和导航，完成环境认知地图构建及面向目标导航等任务。采集环境的图像信息及机器人的角度与速度，角度与速度输入内嗅—海马CA3神经计算模型得到机器人的精确位置、方向信息；视觉信息输入视觉通路计算模型得到当前机器人视野内的情景信息。将上述两路信息融合并存储在具有拓扑结构关系的记忆单元模型中。利用情景信息对机器人探索过程中的路径积分误差进行纠正，进而构建环境表达的情景认知地图。
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公开(公告)号：CN111459166B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202010319435.8
申请日：2020-04-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05D1/43 , G01C21/00 , G01C21/16 , G01S17/86 , G01S17/89 , G06T17/05 , G05D1/242 , G05D1/243 , G05D1/246 , G05D109/10
Abstract: 本发明提出了一种灾后救援环境下含受困人员位置信息的情景地图构建方法，主要应用于灾后探测机器人上，完成灾后事故现场地图构建及在地图上标定需要营救人员的位置等任务。具体流程包括：以搭载激光雷达，里程计，陀螺仪及深度摄像头的履带式机器人为主体。通过先验地图设定环境探索路径，实现机器人自主地在环境中进行激光建图与搜索任务。建图过程中，对采集到的图像进行人员检测，根据检测结果得到对应检测目标的像素中心。并结合对应的深度信息和当前机器人的位置，通过三维定位模型推算目标人员在世界坐标系中的位置，并标定在地图上。该方法可为救援人员提供受困人员灾后救援环境的位置信息，可高效地开展求援任务，有效避免二次伤亡。
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公开(公告)号：CN110764498B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN201910872030.4
申请日：2019-09-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出一种基于鼠脑海马认知机理的智能移动机器人运动状态和位置认知方法，属于机器人环境认知与导航技术领域，主要应用于智能移动机器人的环境认知、地图构建及导航等任务。具体流程包括：本方法通过摄像头采集图像信息，通过陀螺仪和编码器采集机器人的角度与方向信息，并将上述信息传输到CPU中。提出一种基于速度细胞和视觉信息的感知速度求解方法，获取机器人的感知速度；利用一维环状连接的细胞模型模拟头朝向细胞的放电机理，将角度信息输入头朝向细胞模型，使得机器人以仿生的方式获取感知角度。然后将感知速度和感知角度输入至位置细胞的前向编码神经网络模型，驱动位置细胞板上兴奋活动包的移动，获取机器人在环境中的位置。
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公开(公告)号：CN111459166A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010319435.8
申请日：2020-04-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提出了一种灾后救援环境下含受困人员位置信息的情景地图构建方法，主要应用于灾后探测机器人上，完成灾后事故现场地图构建及在地图上标定需要营救人员的位置等任务。具体流程包括：以搭载激光雷达，里程计，陀螺仪及深度摄像头的履带式机器人为主体。通过先验地图设定环境探索路径，实现机器人自主地在环境中进行激光建图与搜索任务。建图过程中，对采集到的图像进行人员检测，根据检测结果得到对应检测目标的像素中心。并结合对应的深度信息和当前机器人的位置，通过三维定位模型推算目标人员在世界坐标系中的位置，并标定在地图上。该方法可为救援人员提供受困人员灾后救援环境的位置信息，可高效地开展求援任务，有效避免二次伤亡。
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