一种基于层次化注意力机制的机器人动作序列生成方法技术

技术编号:46341708 阅读:11 留言:0更新日期:2025-09-09 19:17
本发明专利技术申请公开了一种基于层次化注意力机制的机器人动作序列生成方法,包括:步骤1,将多个机器人操作图像输入卷积神经网络CNN层,提取图像特征序列;将多个关节位置信息通过CNN层的线性层投影为关节状态向量序列;将待执行的动作序列作为预测目标;将关节状态向量序列、图像特征序列和预测目标作为编码器的输入数据;步骤2,采用编码器将关节状态向量序列映射为风格变量,在图像特征序列、关节状态向量序列、待执行的动作序列的前端添加随机初始化的可学习向量标记;步骤3,基于序列稀疏注意力,采用训练后的解码器预测机器人的机械臂的未来动作序列。本发明专利技术为机器人精细操作能力的提升提供了新的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人控制和人工智能,具体涉及一种基于层次化注意力机制的机器人动作序列生成方法


技术介绍

1、随着人工智能和机器人技术的飞速发展,使机器人能够执行精细的双手操作任务成为研究热点。这类任务需要精确的动作控制、力反馈协调和实时的视觉反馈。传统上,执行这些任务通常需要高端机器人、精确的传感器和精细的校准,这使得部署成本高昂且设置困难。因此,如何在保持高精度的同时降低成本,并简化系统的配置和部署,成为了当前机器人技术研究中的一个重要方向。

2、模仿学习(imitation learning)作为一种让机器人从人类示范中学习的方法,为低成本实现精细操作提供了可能性。然而,在高精度领域,模仿学习面临严峻挑战:策略中的微小错误会随着时间累积并放大,人类示范的非稳态性也难以建模。近期,actionchunking with transformers(act)算法提出了一种新的解决方案。act不是预测单个时间步的动作,而是同时预测未来k个时间步的目标关节位置,形成一个完整的"动作块"。这种方法有效减少了任务的有效规划长度,缓解了错误累积问题。ac本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于层次化注意力机制的机器人动作序列生成方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,采用所述编码器将所述关节状态向量序列映射为风格变量,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤2中,采用所述低层窗口注意力模块对所述图像特征序列、所述关节状态向量序列、所述待执行的动作序列进行处理,得到序列稀疏注意力,具体步骤是:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述窗口注意力的满足如下公式:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述序列稀疏注意力的计算公式如下:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于层次化注意力机制的机器人动作序列生成方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,采用所述编码器将所述关节状态向量序列映射为风格变量,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤2中,采用所述低层窗口注意力模块对所述图像特征序列、所述关节状态向量序列、所述待执行的动作序列进行处理,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘涵张琳赵晓桐
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:

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