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公开(公告)号：CN108362284A
公开(公告)日：2018-08-03
申请号：CN201810057721.4
申请日：2018-01-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 一种基于仿生海马认知地图的导航方法，属于仿生移动机器人导航领域。本发明的认知地图属于拓扑地图，认知地图每个节点都包含生物特征信息、环境RGB-D信息和多个相关节点的关联信息。本发明结合认知地图，使用Dijkstra算法，通过分析将每个节点中的各类信息与目标朝向物理距离加权求和对算法进行改进，得到一条物理距离最短特征信息最多的全局路径。局部导航再根据拐点的个数，找到拐点周围特征最丰富的节点为局部导航的终点，通过SURF图像特征点提取，对比两帧之间平移矩阵和旋转矩阵，进行误差修正。这样将全局导航分割成多段，进行局部导航，减少持续导航中的累计误差。此发明有效地将仿海马认知地图应用到实际导航过程中，并得到不错的实用效果。
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公开(公告)号：CN106949896A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710336981.0
申请日：2017-05-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 一种基于鼠脑海马的情景认知地图构建及导航方法，属于机器人环境认知及运动导航技术领域。当机器人在探索到的位置放电率大于位置细胞放电阈值的时候需记录下放电信息Pfire，位置信息Plocation，环境情景信息O，并将信息记录在情景认知地图上。通过情景认知地图上储存的空间信息完成机器人导航，即从起始位置到具体情景中的具体物体位置的导航。本发明能使机器人自主探索环境，将环境信息变成机器人的情景认知地图，根据认知地图制定相应导航策略。整套系统取得较好的空间认知效果，可应用于工厂、家庭、实验室等室内环境和街道等室外环境的情景认知地图构建及导航。
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公开(公告)号：CN107063260B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201710180995.8
申请日：2017-03-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明一种基于鼠脑海马结构认知地图的仿生导航方法，属于仿生学技术领域。首先基于条纹细胞构建网格细胞网格野模型、其次基于网格细胞构建单一位置细胞位置野模型，最后构建大鼠脑内“认知地图”。在所构建认知地图的基础上，构建一个包含有输入层、位置细胞层、动作细胞层和输出层的前馈神经网络模型，并且采用Q学习算法来实现大鼠面向空间环境某一目标导航任务。本发明方法可广泛应用到仿生机器人导航、人工智能等诸多领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109886384B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201910116996.5
申请日：2019-02-15
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于鼠脑海马网格细胞重构的仿生导航方法，属于仿生学技术领域。首先结合角速度信息构建头朝向细胞模型、结合速度信息构建条纹细胞模型，其次头朝向信号和条纹信号作为前向输入构建网格细胞模型，之后使用Hebbian算法来重构网格细胞网格野，并基于网格细胞构建距离细胞模型来计算当前位置到目标位置的矢量距离，从起始点开始，每走一步都重新计算到目标位置的矢量距离，不断更新位置和距离，直到最终完成面向目标的导航。本发明通过有效提升网格细胞网格野的稳定性，再借助矢量距离的计算，有效地提升面向目标导航的准确性和实时性。本发明方法可以广泛应用到仿生机器人面向目标的导航、类脑计算等诸多领域。
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公开(公告)号：CN106949896B
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201710336981.0
申请日：2017-05-14
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 一种基于鼠脑海马的情景认知地图构建及导航方法，属于机器人环境认知及运动导航技术领域。当机器人在探索到的位置放电率大于位置细胞放电阈值的时候需记录下放电信息Pfire，位置信息Plocation，环境情景信息O，并将信息记录在情景认知地图上。通过情景认知地图上储存的空间信息完成机器人导航，即从起始位置到具体情景中的具体物体位置的导航。本发明能使机器人自主探索环境，将环境信息变成机器人的情景认知地图，根据认知地图制定相应导航策略。整套系统取得较好的空间认知效果，可应用于工厂、家庭、实验室等室内环境和街道等室外环境的情景认知地图构建及导航。
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公开(公告)号：CN107063260A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710180995.8
申请日：2017-03-24
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: G01C21/20 , G06N3/006 , G06N3/04 , G06N99/005
Abstract: 本发明一种基于鼠脑海马结构认知地图的仿生导航方法，属于仿生学技术领域。首先基于条纹细胞构建网格细胞网格野模型、其次基于网格细胞构建单一位置细胞位置野模型，最后构建大鼠脑内“认知地图”。在所构建认知地图的基础上，构建一个包含有输入层、位置细胞层、动作细胞层和输出层的前馈神经网络模型，并且采用Q学习算法来实现大鼠面向空间环境某一目标导航任务。本发明方法可广泛应用到仿生机器人导航、人工智能等诸多领域。
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公开(公告)号：CN110210462A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910587596.2
申请日：2019-07-02
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提出了一种基于卷积神经网络的仿生海马认知地图构建方法，该方法能够完成认知地图的构建，指导机器人导航。本方法属于机器人环境认知及运动导航技术领域，旨在解决目前基于鼠脑海马体导航中闭环检测模块在复杂、多变及重复性较强的环境中鲁棒性较差的问题。具体流程包括：首先在机器人探索环境过程中，采集速度、方向和RGB图像；然后将速度和方向输入到位置感知模块，得到机器人的实时位置信息，将RGB图像输入到视觉处理模块得到机器人周围环境图像特征；最后将机器人的位置信息，环境信息相关联并存储到认知地图网络节点，完成认知地图的构建。在机器人探索环境过程中，检测到闭环时，用当前图像关联的位置信息进行位置纠正。
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公开(公告)号：CN109886384A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910116996.5
申请日：2019-02-15
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于鼠脑海马网格细胞重构的仿生导航方法，属于仿生学技术领域。首先结合角速度信息构建头朝向细胞模型、结合速度信息构建条纹细胞模型，其次头朝向信号和条纹信号作为前向输入构建网格细胞模型，之后使用Hebbian算法来重构网格细胞网格野，并基于网格细胞构建距离细胞模型来计算当前位置到目标位置的矢量距离，从起始点开始，每走一步都重新计算到目标位置的矢量距离，不断更新位置和距离，直到最终完成面向目标的导航。本发明通过有效提升网格细胞网格野的稳定性，再借助矢量距离的计算，有效地提升面向目标导航的准确性和实时性。本发明方法可以广泛应用到仿生机器人面向目标的导航、类脑计算等诸多领域。
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