Çoklu Amaçlara Sahip Robot Görevleri İçin Kavrama Ve Yapay Duygularla Davranış Oluşturulması

Abstract

Bu çalışmada robotik alanında yeni yaklaşımlar olan duygu ve kavrama temelli robot kontrol yaklaşımına göre davranış üretimi ve kendiliğinden öğrenme konuları gerçek zamanda mobil robot uygulamaları bakımından incelenmiş, dört çekerli, dört yönlendirmeli bir mobil robot için yapay duygu ve kavrama mekanizması temelli robot kontrol mimarisi oluşturulmuştur. Dinamik gerçekçi ortamdaki otonom mobil robotun davranışsal ve duygusal geçiş işlemleri için ayrık rastlantısal durum uzayı matematiksel modeli düşünülmüştür. Davranış üretimi ve kendiliğinden öğrenme süreçleri için davranışsal sistem genel robot kontrol mimarisinde evrimsel sinirsel bulanık çıkartım sistemi olarak tanımlanır. Yapay duygusal sistemin motivasyonel etkisi davranış zincirinde davranışsal kazanç katsayısı olarak etkir. Kural tabanı ve zorlayıcı kendiliğinden öğrenme algoritmasından oluşan kavrama mekanizması terimi bize otonom mobil robotun öğrenme, muhakeme ve hafıza (kural uzayı) gibi tüm düşünsel olaylarını açıklar. Holonomik olmayan kısıtlara sahip mobil robotun kinematik ve dinamik modeli önceki çalışmalarda modellenen mevcut yapıyı kullanır. Simülasyon ortamından ve sanal gerçeklik gözlem penceresinden mobil robotun pozisyonu, tekerlek ve robot yönelimleri, tekerlek ve robot hızları, tekerlek momentleri ve tüm düşünsel, kavrama faaliyetleri gibi parametreler izlenebilmektedir. Davranışlar da, simulasyon ortamında kazanımları, bulanık mantık işleme yapıları, gerçek zaman uygulanabilirliği ve davranışların koordine edilmeleri bakımından incelenmiştir. Bu çalışma gerçek bir robotta yapılacak çoklu amaçlara sahip robot için yapay duygu ve kavrama mekanizması temelinde davranış oluşturma deneyleri için temel teşkil etmektedir.

In this study, the new approaches to the robotics subject, according to emotion and cognitive based robot control approach, behavior generation and self-learning paradigms are investigated for the real-time applications of multi-goal mobile robot tasks, Artificial Emotion and Cognitive Mechanism Based Robot Control Architecture is built up for a four-wheel driven and four-wheel steered mobile robot. Discrete stochastic state-space mathematical model is considered for behavioral and emotional transition processes of the autonoumus mobile robot in the dynamic realistic environment. Behavioral system is determined as evolutionary neural-fuzzy inference system for behavior generation and self-learning processes in the general robot control architecture. Motivational effect of synthetic emotional system act as behavioral gain coefficiens on the behavior sequences. The term of Cognitive mechanism system which is composed from rule base and reinforcement self-learning algorithm explain all of the deliberative events such as learning, reasoning and memory (rule spaces) of the autonoumus mobile robot to us. The kinematic and dynamic model of the mobile robot with non-holonomic constraints is used as present structure which is modeled in previous studies. The posture and speed of the robot and the configurations, speeds and torques of the wheels and all deliberative and cognitive events can be observed from the simulation plant and virtual reality viewer. The behaviors are investigated regarding their gains, fuzzy inference structures, real-time applicability and their coordination. This study constitutes basis for the multi-goal robot tasks and artificial emotions and cognitive mechanism based behavior generation experiments on a real mobile robot.