刺激感知的时间变化改进仿生源搜寻
机器人学
2019-03-26 v1
摘要
Braitenberg 车辆是广为人知的传感器驱动动物源搜寻（生物趋性）的定性模型，可在局部导航刺激函数。这些模型最终依赖于感知到的刺激值，而生物学证据表明动物也利用刺激的时间变化作为趋性行为的信息源。刺激值的时间演化取决于智能体（动物或机器人）的速度，同时速度通常又是被控制的变量。这种循环依赖出现在例如使用光流控制机器人运动时，其解决方法是固定前进速度而仅控制转向速率。本文提出一种仿生源搜寻控制器的新型数学模型，在速度控制机制中纳入刺激的变化率。上述循环依赖导致由一组微分代数方程（DAEs）表示的闭环模型，在某些假设下可转化为非线性常微分方程（ODEs）。模型分析的理论结果表明，与单纯使用刺激值相比，引入依赖于刺激时间演化的项改善了闭环系统的行为。我们通过一组仿真说明了理论结果。
引用
@article{arxiv.1903.10279,
title = {Temporal changes in stimulus perception improve bio-inspired source seeking},
author = {A. Pequeño-Zurro and D. Shaikh and I. Rañó},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.10279},
year = {2019}
}