АНАЛИЗ СЦЕНЫ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ПОДВИЖНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Ключевые слова:
Степень автономности, система технического зрения, анализ сцены, многоуровне- вые когнитивные карты, конфигурационное пространство, каркас программного обеспе- чения СТЗ реального времени, онтологии робототехники, сигнатураАннотация
Современные роботы способны выполнять все более сложные задачи, которые
обычно требуют высокой степени взаимодействия с окружающей средой, в которой им
приходится работать. Как следствие, роботизированные системы должны обладать глу-
бокими и конкретными знаниями о своих рабочих пространствах, которые выходят далеко
за рамки простого представления показателей, которое роботизированная система мо-
жет создать с помощью приёмов обработки только зрительных данных, например в зада-
че одновременной локализация и картографирования (SLAM). Анализ сцены является свя-
зующим звеном между распознаванием объектов и знанием об окружающем мире и в том
или ином виде присутствует в процессе извлечения из зрительных данных информации,
необходимой для решения конкретной задачи. В статье представляется систематизиро-
ванный подход к обеспечению анализа сцены бортовыми СТЗ. Рассматриваются техноло-
гии анализа сцены как составной части повышения степени автономности подвижных
РТК. Ряд технологий только предстоит освоить и воплотить в жизнь, но общая струк-
тура позволяет постепенно углублять анализ сцены на борту РТК, тем самым повышая
степень автономности без коренной переделки бортовой информационно-управляющей
системы и СТЗ, как ключевой части информационного обеспечения. Информация, извлечённая из зрительных данных, интегрируется в многослойную карту, обеспечивая высоко-
уровневое представление окружающей среды, которое воплощает в себе знания, необхо-
димые робототехническому комплексу для реального выполнения сложных задач. Много-
слойная карта представляет собой форму хранения знаний об окружающей обстановке и
объектов в ней. Эта карта объединяет пространственную иерархию объектов и мест с
семантической иерархией понятий и отношений. Описываются структуры для представ-
ления данных в различных слоях этой карты и механизмы их использования. В частности,
для описания маршрутов движения РТК, используются принципы интерпретирующей на-
вигации, для представления информации об условиях функционирования и объектах инте-
реса структуры сигнатур. В основе программной реализации предлагаемых механизмов
используется унифицированный подход на основе программного каркаса СТЗ реального
времени. Приводятся примеры использования описанных технологий при решении задач
информационного обеспечения целенаправленных перемещений наземных РТК.
