[发明专利]一种基于相机单元阵列的混合智能研究系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于相机单元阵列的混合智能研究系统及利用该系统控制动物机器人的方法，属于混合智能技术领域。所述混合智能研究系统，包括：动物机器人及其实验场景；若干阵列排布的图像采集单元，用于实时采集具有动物机器人实验场景的图像；图像处理器，将所述图像进行拼接、前背景分割、行为特征提取；刺激指令生成及输出单元，依据动物机器人当前的行为状态，利用预训练模型生成刺激指令；负载在动物机器人上的微型无线电子背包，接收所述刺激指令，对动物机器人进行微电刺激。本发明利用相机单元阵列的无限扩展性以及在控制部分引入人工智能算法，解决了现今混合智能研究领域动物精细行为采集与准确实时控制无法兼得的问题。

技术领域

本发明涉及混合智能技术领域，具体涉及一种基于相机单元阵列的混合智能研究系统及利用该系统控制动物机器人的方法。

背景技术

人工智能经过了半个多世纪的研究，发现机器在搜索、计算、存储、优化等较为低层次方面与人类相比，具有巨大的优势，然而，在更高层次的感知、推理、归纳和学习等方面尚无法与人类相比。为了使机器智能与人类智能发挥各自的优势，混合智能这个概念在2012年左右被提出。即，将智能研究扩展到生物智能和机器智能的双向互通，融合各自所擅长的方面，创造出性能更强的智能混合体。混合智能是以生物智能和机器智能的深度融合为目标，通过相互连接通道，建立兼具生物智能体的环境感知、记忆、推理、学习能力和机器智能体的信息整合、搜索、计算能力的新型智能形式。

比传统的仿生学或生物机器人更进一步，混合智能系统的目的，是要构建一个双向闭环的，既包含生物体，又包含人工智能的有机系统。其中，生物体可以接手从人工智能体的传来的信息，人工智能体亦可读取生物体的信息，两者信息无缝交互。同时，生物体对人工智能体的改变具有实时反馈，反之亦然。混合智能系统不仅仅是生物与机械的融合体，而是同时融合生物、机械、电子、信息等多领域的有机整体，实现系统的行为、感知、认知等能力的增强。这一探索有望为神经康复等领域提供新的研究思路，在残障康复、抢险救灾、国防安保等领域具有广阔的应用前景。

基于脑机接口技术的动物机器人是混合智能研究中的一个热门方向。动物机器人是以动物为载体，利用脑机接口技术构建的动物机器混合系统。与传统机械机器人相比，结合了动物生理优势的动物机器人，大大简化了机械机器人在机械设计与实现中的各种问题。同时，利用动物与生俱来的灵活性、环境适应性以及自主决策等多个方面的优势，使得其较传统机械机器人更加适合某些特殊环境中的复杂任务。将最新的人工智能算法引入传统的动物机器人控制中，将使得动物机器人这一优势能够得到更好的发挥，同时，在于生物体交互的过程中，使得计算机能够对生物体进行更加深入的理解。

现阶段的混合智能研究系统或是动物机器人控制系统中，多是实验人员利用原有动物行为分析系统在计算机屏幕上展示的动物机器人实时的行为视频作为控制依据，手工或是根据简单的既定规则操作无线微型刺激器，形成闭环控制，进而探索混合智能体在环境感知，记忆推理等方面的能力。这套系统所具有的问题有：控制实时性不强，行为分析较为粗糙，分析与控制受主观因素影响较大等。同时，为了探索生物体与人工智能结合而成的混合智能体的能力上限，现阶段行为实验中通常所用的较小的实验场景已经无法满足需求，针对大型实验场景的可扩展行为分析或是混合智能研究系统，截止目前尚未有报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于相机单元阵列的混合智能研究系统，实现大范围实验场景的图像采集及动物机器人精细行为识别，解决了现今混合智能研究领域动物精细行为采集与准确实时控制无法兼得的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于相机单元阵列的混合智能研究系统，包括：

动物机器人及其实验场景；

若干阵列排布的图像采集单元，用于实时采集具有动物机器人实验场景的图像；