Статья

Название статьи АВТОНОМНЫЕ МОБИЛЬНЫЕ РОБОТЫ – НАВИГАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ
Автор Б.Б. Михайлов, А.В. Назарова, А.С. Ющенко
Рубрика РАЗДЕЛ I. ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ
Месяц, год 02, 2016
Индекс УДК 621.865(075.8)
DOI
Аннотация Рассматриваются новые методы управления и навигации роботами, способными к автономному поведению в условиях недетерминированной рабочей среды. Деятельность человека-оператора сводится к наблюдению за функционированием робототехнической системы и к постановке текущих задач. При этом добавляется обратная связь, которая может быть и речевой. Таким образом, задача управления приобретает характер диалога человека и робота, сопровождающегося графическими и речевыми сообщениями. Существенную роль при этом играет система навигации, поскольку робот должен самостоятельно оценивать окружающую обстановку и планировать свой путь, в том числе и при наличии других движущихся объектов в рабочей зоне. Автоматическое решение этих задач существенно облегчает задачу оператора, но требует разработки "интеллектуальной" системы управления автономным роботом. К числу таких задач относится и задача автоматического возвращения робота при потере связи с оператором, решение которой повышает надежность робототехнической системы. Изменение характера деятельности оператора, который теперь не управляет непосредственно движениями робота, приводит к изменению характера системы управления, поскольку она должна учитывать возможности восприятия оператора и характер принимаемых им решений. Одним из путей решения этой задачи является применение нечеткой логики как на этапе восприятия информации, так и на этапах планирования действий и принятия оперативных решений. Применение «естественных» пространственно-временных отношений и лингвистических переменных еще более приближает процесс управления к диалогу оператора с роботом, что позволяет определить робототехническую систему такого типа как систему кооперативного управления. На практике большая часть задач, решаемых автономными мобильными роботами, таких как мониторинг местности, радиационная и химическая разведка, борьба с пожарами и стихийными бедствиями требуют участия группы мобильных роботов. Некоторые результаты, касающиеся группового управления роботами, также представлены в работе.

Скачать в PDF

Ключевые слова Автономные мобильные роботы; система навигации; SLAM; нечеткая логика; лингвистические переменные; нечеткий логический вывод; многоагентные робототехнические системы.
Библиографический список 1. Kristensen S, Horstmann S., Klandt J.,Lohner F., and Stopp A. Human-friendly interaction for learning and cooperation // Proceedings of the 2001 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Seoul, Korea, 2001. IEEE. – P. 2590-2595.
2. Герасимов В.Н., Михайлов Б.Б Решение задачи управления движением мобильного робота при наличии динамических препятствий // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. Спецвыпуск "Робототехнические системы". – 2012. – № 6. – С. 83-92.
3. Ulas C., Temeltas H. Multi-Layered Normal Distribution Transform for Fast and Long Range Matching // Journal of Intelligrnt & Robotic Systems. – 2013. – Vol. 71 (1). – P. 85-108.
4. Герасимов В.Н. Алгоритм SLAM на основе корреляционной функции // Экстремальная робототехника: Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции. – СПб.: Изд-во «Политехника-сервис», 2015. – С. 126-133.
5. Герасимов В.Н. К вопросу управления движением мобильного робота в динамической среде // Робототехника и техническая кибернетика. – 2014. – № 1 (2). – С. 44-51.
6. Nistґer D., Naroditsky O., Bergen J. Visual odometry for ground vehicle applications // Journal of Field Robotics. – 2006. – Vol. 23 (1). – P. 3-20.
7. Девятериков Е.А., Михайлов Б.Б. Использование данных визуального одометра для автономного возвращения мобильного робота в среде без фиксированных точек отсчета // Экстремальная робототехника: Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции. – СПб.: Изд-во «Политехника-сервис», 2015. – С. 356-361.
8. Девятериков Е.А. Алгоритм описания траектории мобильного робота по данным визуального одометра для автоматического возвращения к оператору // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2014. – № 12. – С. 705-715.
9. Девятериков Е.А., Михайлов Б.Б. Визуальный одометр // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. Спецвыпуск "Робототехнические системы". – 2012. – № 6. – С. 68-82.
10. Кандрашина Е.Ю., Литвинцева Л.В., Поспелов Д.А. Представление знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах. – М.: Наука, 1989. – 328 c.
11. Ющенко А.С. Маршрутизация движения мобильного робота в условиях неопределенности // Мехатроника, автоматизация и управление. – 2004. – № 1.
12. Ющенко А.С., Тачков А.А. Интегрированная система управления пожарным разведывательным роботом // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. Спецвыпуск «Робототехнические системы». – 2012. – № 6. – С. 106-11.
13. Воротников С.А., Ермишин К.В. Интеллектуальная система управления сервисным мобильным роботом // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. Спецвыпуск «Робототехнические системы». – 2012. – № 6. – С. 285-289
14. Мелихов А.Н., Бернштейн Л.С., Коровин С.Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. – М.: Наука: Физматлит, 1990. – 271 c.
15. Ющенко А.С. Диалоговое управление роботами на основе нечеткой логики // Экстремальная робототехника: Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции. – СПб: Изд-во «Политехника-сервис», 2015. – С. 143-146.
16. Ющенко А.С. Интеллектуальное планирование в деятельности роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2005. – № 3. – С. 5-18.
17. Жонин А.А. Алгоритм обучения менеджера диалога речевой диалоговой системы управления роботом // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте: Сборник научных трудов международной конференции. – М.: Физматлит, 2011. – С. 395-406.
18. Назарова А.В., Рыжова Т.П. Методы и алгоритмы мультиагентного управления робототехнической системой // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. – 2012. – № 6. – С. 93-105.
19. Jennings N., Paratin P., Jonson M. Using Intelligent Agents to Manage Business Processes // The Practical Application of Intelligent Agents and Multi-Agent Technology: Proceedings of the First Intern. Conference. London (UK). – 1996. – P. 345-376.
20. Капустян С.Г. Алгоритм коллективного улучшения плана при решении задач распределения целей в группе роботов // Штучный интеллект. – 2005. – № 3. – С. 463-474.
21. Даринцев О.В. Система управления коллективом микророботов // Штучный интеллект. – 2006. – № 4. – С. 391-399.

Comments are closed.