Система навигации мобильного робота

Система управления исполнительными механизмами (приводной уровень системы управления) решает задачи управления исполнительными механизмами робота. Эта система реализует интерфейс с аппаратной частью робота (электрические и механические устройства, необходимые для работы робота).

Информационно-измерительная система предназначена для сбора, обработки и преобразования сенсорной информации в сигналы, удобные для использования в системе управления робота. Видеоизображение, полученное с телекамеры, преобразуется в набор параметров, на основе которых другие подсистемы принимают те или иные решения.

Данный робот может быть оснащен четырьмя цветными камерами, объединенными в одно целое в корпусах с двойными галогенными рефлекторами, что делает возможным работу при недостаточном освещении или в полной темноте.

Две камеры подвижные: одна помещена спереди передвижной платформы на сервомоторе, регулирующем угол наклона движущейся передней гусеницы. Благодаря этому поле зрения изменяется вместе с поднятием или опусканием передней гусеницы. Вторая направлена назад, помещена на вращающейся основе манипулятора. Поле зрения оператора изменяется вместе с вращением основы манипулятора. Манипуляционная камера помещена на захвате. Угол зрения камер 90°.

Основная камера помещена на верхнем плече манипулятора. Она установлена на вращающейся головке, позволяющей вращение камеры в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Камера оснащена объективом с переменным фокусом с возможностью автоматического регулирования диафрагмы, а также с возможностью ручного, дистанционного регулирования резкости и фокуса [12].

Интерфейс между оператором и передвижным роботом представляет собой экранное меню для демонстрирования изображения из камер и интерпретации данных, получаемых от датчиков, и переносной пульт управления, который разделен на следующие секции:

а) джойстик (с переключателем быстро/медленно, для управления скоростью передвижной платформы);

б) секция управления манипулятором: (по три переключателя для каждой степени свободы манипулятора: два-для управления направлением движения с постоянной скоростью движения, один - для включения поста с помощью джойстика);

в) джойстик для управления манипулятором с переключателем выбора камер;

г) управления вооружением (четыре переключателя для четырех независимых видов оружия или оснащения, защищены дополнительным переключателем, а также зажиганием) [4].

ВЫВОДЫ

Разработка интеллектуальных мобильных роботов (ИМР) для различных производственных и исследовательских целей является весьма важной и актуальной задачей.

В настоящее время выполнено огромное число исследований, связанных с разработкой алгоритмов управления, обеспечивающих решение с помощью мобильных роботов таких нетривиальных операций, как: составление карты местности, её уточнение, планирование траекторий, обход препятствий, выявляемых при движении, проникновение в труднодоступные зоны и т.д.

Дальнейшие исследования новых типов мобильных роботов стимулируется многочисленными приложениями в самых различных областях человеческой деятельности (автоматизация управления движением транспортных средств, борьба с терроризмом и разминирование подозрительных предметов, работа в условиях сильной задымленности во время пожаротушение, инспекция территорий, зараженных химическими веществами, самостоятельное патрулирование назначенных территорий и др.).

Для эффективного функционирования интеллектуальные роботы снабжены системой восприятия внешней среды, средствами анализа ситуаций и принятия решений и осуществляют планирование движения (в том числе и построение трассы).

В данной работе техническое задание было изучено и полностью решено.

На будущее планируется решение следующих вопросов:

а) экспериментальные исследования выбора маршрута;

б) поиск более эффективных алгоритмов достижения цели;

в) рассмотрение карты в трехмерном пространстве;

г) рассмотрение методов навигации МР, участвующих в гонках «Крепкий орешек».

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Гейтс, Б. Механическое будущее [Текст] / Б. Гейтс // Журн. «В мире науки». - 2007. - №7. - С. 37-43

2. Бобровский, С.Н. Навигация мобильных роботов [Текст] / С.Н. Гончаров// Журн. PC Week. - 2004. - №9. - С. 60-63

3. Управление роботами. Состояние и перспективы [Текст] : материалы ХХ общ. собрания академии навигации и управления движением, 26 октября 2005 г. С.-Петербург / редкол : П.К.Плотников (отв. ред.). - С.-Петербург: Электроприбор, 2008. - 20 с.

4. Палагин В.А. Техническое задание на перспективную разработку мобильного робота для использования в чрезвычайных ситуациях [Текст] / Разработка СКБ «Робототехника и мехаторника» ХНУРЕ - Харьков, 2008. - 18 с.

5. Инструментарии роботостроения [Электронный ресурс] / Колорадо,

M. Тим Джонс. - Режим доступа: www/ URL:http://developerworks/ ru/library/lrobotools/#author.html/ - 05.09.2008 г. - Загл. с экрана.

6. Баранов, Д.Н. Разработка интеллектуальной системы управления мобильными роботами на основе следящей системы технического зрения и нечеткой логики [Текст] : автореф. дис. кандидата техн. наук: 12.06.08 / Д.Н. Баранов; [Ун-т «СТАНКИН»]. - М., 2008. - 222с.

7. Навигация зрячего робота [Электронный ресурс] Режим доступа: www/ URL: http://cofelis.ru/?page_id=46&page=3.html/ - 17.09.2008 г. - Загл. с экрана.

8. Навигация мобильных роботов [Электронный ресурс] / Лондон, Имперский Колледж. - Режим доступа: www/ URL: http://computer-vision.ucoz.ru/MobRoboNavigati/mobile_robot_navigation.html/- 10.06.1997 г. - Загл. с экрана.

9. Мартыненко, Ю. Г. Управление движением мобильных колёсных роботов [Текст] / Ю.Г. Мартыненко - МГУ им. М.В. Ломоносова, 2005. - 29-80с.

10. Однородные управляющие структуры адаптивных роботов [Текст] : А.В. Каляев, Ю.В. Чернухин и др.; гл. ред. физ.-мат. лит. - М.: Наука, 1990. - 152 с.

11. Управление роботами от ЭВМ [Текст] : учеб. / Е. И. Юревич, С.И. Новаченко, В.А. Павлов и др.; под. ред. Е. И. Юревича - Л. : Энергия, 1980. - 264с.

12. Интеллектуальный мобильный робот [Электронный ресурс] / - Евстигнеев Д.В. - Режим доступа: www/ URL: http://robot-rad.narod.ru/index.html/ - 15.02.2008г. - Загл. с экрана.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Связь домашних роботов и персональных компьютеров

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Общий вид МРИЧС

Размещено на Allbest.ru