• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2019, Vol. 55 ›› Issue (23): 1-12.doi: 10.3901/JME.2019.23.001

• 机构学及机器人 •    下一篇

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定位细胞认知机理启发的机器人导航研究综述

丛明1,2, 邹强1, 刘冬1,2, 杜宇3   

  1. 1. 大连理工大学机械工程学院 大连 116024;
    2. 大连理工江苏研究院有限公司 常州 213164;
    3. 大连大华中天科技有限公司 大连 116023
  • 收稿日期:2019-01-31 修回日期:2019-08-19 出版日期:2019-12-05 发布日期:2020-02-18
  • 通讯作者: 刘冬(通信作者),男,1985年出生,博士,副教授,硕士研究生导师。主要研究方向为智能机器人与系统,智能控制,机器人机构学。E-mail:liud@dlut.edu.cn
  • 作者简介:丛明,男,1963年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为机构与机器人学,智能控制,工业机器人技术与应用,仿生机器人及控制。E-mail:congm@dlut.edu.cn;邹强,男,1991年出生,博士研究生。主要研究方向为智能机器人与系统,移动机器人智能控制。E-mail:zq0819@mail.dlut.edu.cn;杜宇,女,1981年出生,博士。主要研究方向为机器人认知控制,机器人机构学,人机交互等。E-mail:dutduyu@foxmail.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61503057)、辽宁省自然科学基金联合基金(20180520017)和常州市科技支撑计划(CE20185009)资助项目。

Review of Robot Navigation Inspired by the Localization Cells' Cognitive Mechanism

CONG Ming1,2, ZOU Qiang1, LIU Dong1,2, DU Yu3   

  1. 1. School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024;
    2. Dalian University of Technology Jiangsu Research Institute Co., Ltd., Changzhou 213164;
    3. Dalian Dahuazhongtian Technology Co., Ltd., Dalian 116023
  • Received:2019-01-31 Revised:2019-08-19 Online:2019-12-05 Published:2020-02-18

摘要: 快速准确完成目标导航是哺乳动物赖以生存的一个重要能力,海马体和内嗅皮层是实现其空间认知及导航能力的主要脑区,网格细胞和位置细胞等多细胞的协同作用可以为大脑提供一套综合定位系统,实现了哺乳动物更高水平的认知功能。综述了哺乳动物海马相关定位细胞在机器人自主导航领域的最新研究进展,重点介绍了定位细胞认知机理启发的机器人环境建模、地图构建及行为规划与控制等领域的研究成果。最后对定位细胞启发机器人应用存在的问题进行分析和讨论,并对未来发展方向做了展望。

关键词: 定位细胞, 环境建模, 地图构建, 行为规划

Abstract: Fast and accurate target navigation is an important ability for the mammals, and the hippocampus and entorhinal cortex are the main regions of brain to realize the spatial cognition and navigation ability. The coorperation of grid cells, place cells and other related cells provides the brain an integrated positioning system, which realizes that mammals can perform higher-level cognitive functions. The latest research in the field of robot autonomous navigation with mammals' localization cells were reviewed, especially focus on the localization cells' cognitive mechanism inspired robotic environment modelling, map building and behavior planning and controlling. At last, the deficiencies of current research and the future trend of autonomous robot navigation are analyzed and discussed.

Key words: localization cells, environment modelling, map building, behavior planning

中图分类号: