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| 稿件标题： | 基于PPO的球形机器人目标跟随研究 |
| 稿件作者： | 靳一聪1,应展烽2,刘春政1,葛昊1,陈志华1 |
| DOI： | 10.11809/bqzbgcxb2024.03.036 |
| 科学编辑： | 李声飞 博士（ 中国西南电子技术研究所 研究员） |
| 栏目名称： | 信息科学与控制工程 |
| 关键词： | 球形机器人；目标跟随；强化学习；PPO算法；人工势场 |
| 文章摘要： | 球形机器人由于其优异的运动性能、出色的地形适应能力和防侧翻的特性，被广泛应用于水下探测、岸滩巡检等需要适应复杂环境的场景。然而球形机器人系统模型具有欠驱动、非线性的特点，运动控制问题复杂，在复杂应用环境下难以可靠跟随目标。为此，提出了一种基于近端策略优化（PPO）算法的球形机器人目标跟随方法。该方法基于深度强化学习理论，在球形机器人动力学模型的基础上，设计了简单高效的动作空间和表征完善的状态空间。并且为提高目标跟随方法的鲁棒性，该方法在奖励函数中引入人工势场，以使目标始终保持在机器人视野中心。仿真结果表明，所提方法能够满足既定场景的跟随需求，球形机器人使用该方法可以对随机运动目标进行可靠跟随。 |
| 稿件基金： | 江苏省自然资源厅科技计划项目（JSZRHKJ202219） |
| 引用本文格式： | 靳一聪,应展烽,刘春政,等.基于PPO的球形机器人目标跟随研究［J］.兵器装备工程学报，2024，45(3)：280-285. JIN Yicong, YING Zhanfeng, LIU Chunzheng, et al.Research on target following of spherical robot based on PPO［J］.Journal of Ordnance Equipment Engineering，2024，45(3)：280-285. |
| 刊期名称： | 2024年03期 |
| 出版时间： | 2024年3月 |
| 收稿日期： | 2023年4月27日 |
| 修回日期： | 2023年5月29日 |
| 录用日期： | 2023年6月29日 |
| 上线时间： | 2024年3月28日 |
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