Tytuł artykułu
Autorzy
Treść / Zawartość
Pełne teksty:
Identyfikatory
Warianty tytułu
Wpływ warunków zewnętrznych na zachowanie robota czworonożnego: modelowanie z wykorzystaniem logiki rozmytej i uczenia maszynowego
Języki publikacji
Abstrakty
This article presents research on modeling the behavior of quadruped robots, specifically Spot from Boston Dynamics, under various external conditions using fuzzy logic and machine learning. A two-stage fuzzy inference model was developed to analyze the impact of environmental factors (temperature, precipitation, visibility) and operational factors (route duration, population density) on navigation disruptions and the probability of failure. Advanced machine learning algorithms, such as Gaussian Process Regression (GPR) and neural networks, were used for precise prediction of navigation failures. The proposed model, developed using MATLAB tools, represents a significant advancement in improving navigation precision and operational efficiency of assistive robots in complex environments. These findings hold promise for applications aiding individuals with special needs.
W tym artykule przedstawiono badania nad modelowaniem i przewidywaniem zachowania robotów czworonożnych przy użyciu logiki rozmytej i uczenia maszynowego, w szczególności robota Spot firmy Boston Dynamics, w różnych warunkach zewnętrznych. Opracowano dwuetapowy model wnioskowania rozmytego w celu analizy wpływu czynników środowiskowych (temperatura, opady, widoczność) i czynników operacyjnych (czas trwania trasy, gęstość zaludnienia) na zakłócenia nawigacji i prawdopodobieństwo awarii. Do precyzyjnego przewidywania awarii nawigacji wykorzystano zaawansowane algorytmy uczenia maszynowego, takie jak regresja procesów gaussowskich (GPR) i sieci neuronowe. Proponowany model, opracowany przy użyciu narzędzi MATLAB, stanowi znaczący postęp w zakresie poprawy precyzji nawigacji i wydajności operacyjnej robotów wspomagających w złożonych środowiskach.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
155--167
Opis fizyczny
Bibliogr. 25 poz., rys., tab.
Twórcy
- Warsaw University of Technology (Politechnika Warszawska), Poland
autor
- University of Warmia and Mazury in Olsztyn (Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie), Poland
autor
- Warsaw University of Technology (Politechnika Warszawska), Poland
autor
- Military University of Technology (Wojskowa Akademia Techniczna), Poland
autor
- University of Oradea, Romania
autor
- Warsaw University of Technology (Politechnika Warszawska), Poland
autor
- University of Warmia and Mazury in Olsztyn (Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie), Poland
autor
- Warsaw University of Technology (Politechnika Warszawska), Poland
Bibliografia
- 1. S. Itadera and Y. Domae, “Motion priority optimization framework towards automated and teleoperated robot cooperation in industrial recovery scenarios”, Robotics and Autonomous Systems, vol. 184, 104833, 2024, https://doi.org/10.1016/j.robot.2024.104833
- 2. Y. He, L. Yang, and Y. Tang, “Preference for assistance from service robots or human staff? The impact of social exclusion experience”, International Journal of Hospitality Management, vol. 125, 104018, 2025, https://doi.org/10.1016/j.ijhm.2024.104018
- 3. S. Fang, S. Liu, X. Wang, J. Zhang, J. Liu, and Q. Ni, “A multivariate fusion collision detection method for dynamic operations of human-robot collaboration systems”, Journal of Manufacturing Systems, vol. 78, 26-45, 2025, https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2024.11.007
- 4. S. Gu, F. Meng, B. Liu, X. Chen, Z. Yu, and Q. Huang, “Implementing dog-like quadruped robot turning motion based on key movement joints extraction”, Expert Systems with Applications, vol. 256, 124887, 2024, https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.124887
- 5. X. Lin, H. Zhu, and F.E. Amwayi, “Locomotion trajectory optimization for quadruped robots with kinematic parameter calibration and compensation”, Measurement, vol. 240, 115622, 2025, https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.115622
- 6. J. Li, Z. Liu, S. Li, J. Jiang, Y. Li, C. Tian, and G. Wang, “Motion planning for a quadruped robot in heat transfer tube inspection” Automation in Construction, vol. 168, 105753. 2024, https://doi.org/10.1016/j.autcon.2024.105753
- 7. C. Zhou and W. Dong, “How do older adults react to social robots’ offspring-like voices?”, Social Science & Medicine, vol. 364, 117545, 2025, https://doi.org/10.1016/j.socscimed.2024.117545
- 8. P. Zhang, J.J. Chen, D. Jin, and S.S. Jung, “Service robots in crowded environments: How crowd dynamics shape robotic adoption intention at events”, Journal of Hospitality and Tourism Management, vol. 61, 251-260, 2024. https://doi.org/10.1016/j.jhtm.2024.10.005
- 9. Y. Li, K. Zhang, Z. Chen, W. Ouyang, M. Cui, C. Jiang, D. Yang, and Z. Chen, “Towards object tracking for quadruped robots”, Journal of Visual Communication and Image Representation, vol. 97, 103958, 2023, https://doi.org/10.1016/j.jvcir.2023.103958
- 10. H. Sun, J. Yang, Y. Jia, C. Zhang, X. Yu, and C. Wang, “Fall prediction, control, and recovery of quadruped robots”, ISA Transactions, vol. 151, 86-102. 2024, https://doi.org/10.1016/j.isatra.2024.05.039
- 11. C. Baird and S. Nokleby, “Autonomous firefighting using a quadruped robot”, Transactions of The Canadian Society for Mechanical Engineering, 2024, https://doi.org/10.1139/tcsme-2023-0175
- 12. M. Piotrowski (ed.), Użyteczność robota kompana w świetle determinant wpływających na jakość życia osób z ograniczoną sprawnością ruchową. Studium empiryczne, Olsztyn: Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, 2024.
- 13. L.A. Zadeh, „Fuzzy Sets”, Information and Control, vol. 8, 338–353, 1965.
- 14. M.S. Gharajeh, and H.B. Jond, “Hybrid Global Positioning System-Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System Based Autonomous Mobile Robot Navigation”, Robotics and Autonomous Systems, vol. 134, 103669, 2020.
- 15. P.B. Kumar, M.K. Muni, and D.R. Parhi, “Navigational analysis of multiple humanoids using a hybrid regression-fuzzy logic control approach in complex terrains”, Applied Soft Computing, vol. 89, 106088, 2020.
- 16. N. Grzesik, “Fuzzy Sets in Aircraft System Efficiency Evaluation”, Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 2016.
- 17. C.Y. Wang, “Topological characterizations of generalized fuzzy rough sets”, Fuzzy Sets and Systems, vol. 312, 109–125, 2017.
- 18. O. Yazdanbakhsh and S. Dick, “A systematic review of complex fuzzy sets and logic”, Fuzzy Sets and Systems, vol. 338, 1–22, 2018.
- 19. M. Alloghani, D. Al-Jumeily, J. Mustafina, A. Hussain, and A.J. Aljaaf, “A syste-matic review on supervised and unsupervised machine learning algorithms for data science”, In Supervised and Unsupervised Learning for Data Science, M. Berry, A. Mohamed, and B. Yap (Eds.), pp. 1-22, Springer, Cham, 2020. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22475-2_1
- 20. R. Kumar and A.K. Ghosh, “Mines systems safety improvement using an integrated event tree and fault tree analysis”, Journal of The Institution of Engineers (India): Series D, 98, 101–108. 2017, https://doi.org/10.1007/s40033-016-0121-0
- 21. S.A. Shahriar, I. Kayes, and K. Hasan, “Applicability of machine learning in modeling of atmospheric particle pollution in Bangladesh”, Air Quality, Atmosphere & Health, vol. 13, 1247–1256. 2020, https://doi.org/10.1007/s11869-020-00878-8
- 22. J. Wang, “An intuitive tutorial to Gaussian process regression”, Computing in Science & Engineering, 25(4), 4-11, 2023, https://doi.org/10.1109/MCSE.2023.3342149
- 23. A. Najah, A. El-Shafie, and O.A. Karim, “Application of artificial neural networks for water quality prediction”, Neural Computing & Applications, vol. 22 (Suppl 1), 187–201. 2013, https://doi.org/10.1007/s00521-012-0940-3
- 24. K. Krzykowska-Piotrowska, E. Grabka, E. Dudek, A. Rosiński, and K. Maciuk, “GNSS multipath error in the context of the reliability of companion robots”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, vol. 72(3), e149235, 2024, https://doi.org/10.24425/bpasts.2024.149235
- 25. M. Siergiejczyk, K. Krzykowska-Piotrowska, and P. Olearnik, „Companion robot communication with road infrastructure as part of IoRT”, Internet Technology Letters, 2024, https://doi.org/10.1002/itl2.500
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-7d67e293-f249-4ade-babc-65cd1b3def99
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.