Thesis - RWTH Aachen University

78 4.1 Bildgestützte Zielführung
Die erste Ebene der Steuerungskomponente besteht aus einem RBF-Netzwerk, während die zweite
mehrere RBF-Netzwerke beinhält. Für die erste Ebene unterteilt man die mit dem algorithmischen
Teach-In generierten Pfade in mehrere Abstandsregionen vom Zielobjekt. Das RBF, das als Eingabe
den Vektor �sA erhält, schätzt die Abstandsregion anhand der aktuellen Aufnahme der Greiferkamera
(Abbildung 4.5a). Aus dem geschätzten Abstand zum Objekt ergibt sich, welches RBF der zweiten
Ebene zu aktivieren ist. Jedes RBF der zweiten Ebene wird innerhalb einer einzelnen Abstandsregion
trainiert, anhand des Merkmalsvektors �sP die Pfade zu erkennen und zu gewichten, die am nächsten
zur aktuellen Position des Greifers liegen (Abbildung 4.5b).
Abstands−
region k
Abstands−
region r+1
(a)
Abstands−
region r
Abbildung 4.5: Trainierte Abstandsregionen und Pfade.
4.1.3 Interpolation der Pfade zum Ziel
Generierter
Abstands− Pfad l
region r+1
(b)
Generierter
Pfad l+1
Generierter
Pfad n
Zur Berechnung des Pfades, der den Greifer zum Ziel führt, werden die Ausgabevektoren �rA und �rP
der RBFs verwendet, die den Abstand der aktuellen Position zum Objekt und zu den nächstliegenden
Pfaden zum Ausdruck bringen. Zuerst werden zwei Schwellenwerte kA und kP auf die Ausgabevektoren
angewandt, so dass kleine Werte, die wegen Rauschen vorhanden sind, die Berechnung des
Gesamtpfades nicht beeinflussen:
�
rAi : falls rAi ≥ kA,
�rAi =
(4.3)
0 : sonst.
�
rP i : falls rP i ≥ kP ,
�rP i =
(4.4)
0 : sonst.
Die Stützstellen des Pfades kann man als die gewichtete Summe der entsprechenden Stützstellen der
im algorithmischen Teach-In generierten Pfade berechnen7 :
n�
(�rP j
j=1
�Poi =
� Pji)
n�
�rP j
j=1
7 Wegen den Schwellwerten in Gleichungen 4.3 und 4.4 beeinflussen jedoch nur die benachbarten Pfade die Berech-
nung des Gesamtpfades.
(4.5)