Yüksek LisansAçık Erişim

Alt ekstremite dış iskeletlerinin bastonlarındaki kuvvetleri minimize eden pekiştirmeli öğrenme tabanlı bir kontrolcü

Bu tez size mi ait?

Bu kayıt toplu arşivden geldi. Sizinse profilinize bağlayın.

2022
0 görüntülenme
0 i̇ndirme

Özet (TR)

Bir alt ekstremite dış iskelet kullanıcısının metabolik enerji tüketiminin çoğu, alt vücut pasif olarak kabul edilebileceğinden, üst vücudun harcadığı efordan gelir. Ancak literatürde alt uzuv dış iskelet kullanıcılarının üst vücut eforu hesaba katılmamaktadır. Bu tez çalışmasında, bastonların yer tepki kuvvetlerini (YTK) optimize eden bir hareket kontrolcüsü geliştirmek için derin pekiştirmeli öğrenme kullanılmıştır. Yer reaksiyon kuvvetlerini minimize etmenin amacı kullanıcının üst vücut eforunu en aza indirmektir. Bastonlar ve insan-dış iskelet sisteminin modeli URDF ve XML formatlarında oluşturulmuştur. Düşmeden ve aşırı eklem torkları olmadan kütle merkezinin ileriye doğru yer değiştirmesini teşvik eden ödül fonksiyonları şekillendirilmiştir. Son teknoloji yöntemler olan Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient (TD3) ve Proximal Policy Optimization (PPO), RaiSim ve MuJoCo simülatörleri ve çeşitli parametre setleriyle uygulanmıştır. Kullanılan sinir ağları, eklem açısı ve hızları ile ayaklar ve baston uçlarındaki zemin reaksiyon kuvvetlerine dayalı olarak eklem torklarını üretir. Oluşturulan bu eklem torkları doğrudan dış iskelet modeline gönderilir ve derin PÖ çerçevesinin sağladığı aksiyon uygulandıktan sonra yeni bir durum gözlemlenir. TD3 ve PPO yöntemleriyle RaiSim'de eğitilen politikaların, dengeli ve doğal görünümlü bir yürüyüş için uygun kontrol komutları üretemediği gözlemlenmiştir. Genel olarak RaiSim'de PPO yönteminin TD3 yöntemine göre daha yüksek ödül değerlerine ulaştığı görülmektedir. RaiSim ile istenen tarzda bir robot politikası elde edemedikten sonra MuJoCo simülatör olarak kullanılmıştır. Sonuç olarak, uygun baston hareketlerini de içeren ve istenen tarzda lokomosyonu yer tepki kuvvetlerini %35 oranında azaltarak sağlayan bir robot politikası geliştirilmiştir.

Yazar

Aydın Emre Utku

Bu Yayına Nasıl Atıf Yapılır

Aydın Emre Utku (Yüksek Lisans Tezi). Alt ekstremite dış iskeletlerinin bastonlarındaki kuvvetleri minimize eden pekiştirmeli öğrenme tabanlı bir kontrolcü, 2022, Boğaziçi University.

Anahtar Kelimeler

Lisans

Tüm Hakları Saklıdır

Bu eser belirtilen lisans koşulları altında paylaşılmaktadır.

Boğaziçi University tezlerinden daha fazlası