ПЕРЕЧЕНЬУСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ЕДИНИЦ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ
GPS – глобальнаясистема позиционирования (Global Positioning System)
ИМР –интеллектуальный мобильный робот
МР – мобильный робот
МРИЧС – мобильный робот для использования в чрезвычайныхситуациях
ПК –персональный компьютер
САПР – система автоматизированого проектирования
СП – сенсорная подсистема
СУ – система управления
ЧПУ – числовоепрограммное управление
ЭВМ – электронно-вычислительная машина
ВВЕДЕНИЕ
Роботы – автоматическиесистемы, предназначенные для воспроизведения двигательных и интеллектуальныхфункций человека. От традиционных автоматов отличаются большей универсальностьюи способностью адаптации на выполнение различных задач, в том числе визменяющейся обстановке.
В настоящее времяробототехника превратилась в развитую отрасль промышленности: тысячи роботовработают на различных предприятиях мира, подводные манипуляторы сталинепременной принадлежностью подводных исследовательских и спасательныхаппаратов, изучение космоса опирается на широкое использование роботов сразличным уровнем интеллекта. Особенное внимание уделяется автоматизациитяжелых, вредных, утомительных и монотонных работ в различных отраслях спомощью роботов-манипуляторов.
Однако сегодня успециалистов в области робототехники возникают примерно те же трудности, что и30 лет назад у разработчиков ЭВМ. Из-за отсутствия общих стандартов и платформсоздателям роботов приходится начинать разработку каждого нового творенияпрактически с нуля.
Все же, несмотря на всесложности, те, кто занят в сфере робототехники, от профессоров допредпринимателей и студентов, полны энтузиазма, напоминающего о поре созданияMicrosoft, когда создатели искали пути развития новых технологий и мечтали,чтобы компьютеры были доступны каждому. И сегодня, анализируя тенденцииразвития робототехники, можно представить будущее, где роботы станутнезаменимыми помощниками людей в их повседневной жизни. Возможно, человечествонаходится на пороге новой эры, когда персональные компьютеры сойдут со столов ипозволят нам видеть, слышать, осязать и, возможно даже, манипулироватьпредметами на расстоянии.
Сейчас разработчикисистем с использованием искусственного интеллекта могут оснастить свои творениясистемой навигации GPS, видеокамерами и множеством дополнительных детекторов, врезультате чего возможности современных роботов увеличиваются.
Связь домашних роботов иперсональных компьютеров облегчит жизнь человеку (Приложение А). Например,офисный служащий следит за охраной своего дома, уборкой, раскладываниемвыстиранного белья, контролируя работу домашних роботов на экране своего ПК.Кроме того, роботы смогут обмениваться информацией между собой и домашнимкомпьютером [1].
Целью данной работыявляется определение задач и разработка структурной схемы системы навигациимобильного робота.
Для успешной навигации впространстве система робота должна уметь строить маршрут, управлять параметрамидвижения (задавать угол поворота колес и скорость их вращения), правильноинтерпретировать сведения об окружающем мире, получаемые от датчиков, ипостоянно отслеживать собственные координаты.
Компьютерные системыпостроения маршрута разработаны достаточно хорошо. Первоначально онисоздавались для простейших виртуальных сред, и программа, моделирующая действияробота, быстро находила оптимальный путь к цели в двумерных лабиринтах икомнатах, наполненных простыми препятствиями. Когда появились быстрыепроцессоры, стало возможным формировать траекторию движения уже на сложныхтрехмерных картах, причем в реальном времени [2].
1 АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Современная робототехникавозникла в 60-е — 70-е годы прошлого столетия как ответ на запросы комплекснойавтоматизации, когда в результате соединения управляемых человекомманипуляторов с системами ЧПУ станков и другого технологического оборудованияпоявились автоматические машины принципиально нового типа. Это были роботы спрограммным управлением — роботы первого поколения.
Успехи применения первыхроботов вызвали быстрый рост потребностей в них и соответственно требований ких возможностям. Стали развиваться роботы с комбинированным управлением, вкоторых программное управление дополняется управлением от человека-оператора — роботы промежуточного 1,5-го поколения с супервизорным, а затем интерактивнымуправлением.
В те годы только первыешаги начала делать теория адаптивного управления. И одними из первых машин стаким управлением стали адаптивные роботы. Это роботы второго поколения, оснащенныесенсорикой.
Помере развития систем адаптивного управления в них стали применяться методыискусственного интеллекта. Когда эти технологии заняли определяющее положение валгоритмическом обеспечении систем управления, сформировалось новое, третье поколениероботов — интеллектуальные роботы [3].
Целью данной работыявляется разработка структурной схемы системы навигации мобильного робота.
Для реализациипоставленной задачи необходимо:
а) провести анализразличных видов навигации;
б) составить карту местности;
в) произвести коррекциютраектории движения робота;
г) спланироватьоптимальный маршрут движения, ведущего к цели;
д) реализовать управлениелокальными перемещениями по выработанному маршруту;
е) реализовать обходдополнительно выявляемых в ходе движения препятствий и опасных мест.
В качестве мобильногоробота в данной работе берется мобильный робот для использования в чрезвычайныхситуациях (МРИЧС), общий вид которого представлен в приложении Б.
Назначение робота –инспекция территорий, зараженных химическими веществами или находящихся подугрозой заражения, работа в условиях сильной задымленности во время тушенияпожара, самостоятельное патрулирование назначенных территорий, взятие проб,передача телеметрической и визуальной информации о состоянии объекта.
Система управления роботаи программное обеспечение имеют модульную структуру, допускают модернизацию ирасширение в части доработок, обеспечение помехоустойчивости, тестированияповышения надежности, самодиагностики, а также выполнения дополнительныхфункций и улучшения других тактико-технических характеристик.
Управление роботомосуществляется автономной СУ (бортовым компьютером) или по радио с помощьютелерадиомодуля или по кабелю. СУ объединена с подсистемами датчиков,управления и связи [4].
навигацияробот искусственный интеллект
2 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ НАВИГАЦИИ
Робототехника — областьнауки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехническихсистем, предназначенных для автоматизации сложных технологических процессов иопераций, в том числе, выполняемых в неопределённых условиях, для заменычеловека при выполнении тяжелых, утомительных и опасных работ.
Далеко не всегда условияокружающей среды позволяют человеку выполнять то или иное действие непосредственно.Это может быть работа со взрывоопасными материалами, отравляющими веществами,пожаротушение и многие другие задачи. В таких ситуациях на помощь человекуприходят мобильные роботы для использования в чрезвычайных ситуациях.
МР имеет ряд сенсоров длявосприятия окружающей его среды, ряд исполнительных устройств (эффекторов) длявоздействия на среду и систему управления, которая позволяет роботу совершатьцеленаправленные и полезные действия (рисунок 2.1).
/>
Рисунок 2.1 – Базовыеэлементы всех роботизированных систем
МРИЧС используетдистанционные датчики, датчики температуры, датчики химических веществ, датчикирадиации и др. для восприятия окружающей его среды, а также двигательныеустройства в качестве эффекторов для воздействия на среду.
/>
Рисунок 2.2 – Замкнутаякольцевая система во взаимодействии с окружающей средой
В замкнутой кольцевойсистеме сенсоры возбуждают систему управления, в зависимости от изменений вокружающей среде (рис. 2.2). В другом случае действует так называемая обратнаясвязь. Если система управления определяет действие, которое изменяет среду,сенсоры подтверждают данное изменение, отправляя информацию о новом состоянииокружающей среды в систему управления [5].
Применение МРИЧСпозволяет исключить угрозу здоровью и жизни человека-оператора. Таким образом,актуальной является проблема создания мобильных роботов, обладающихспособностями к самостоятельному передвижению и автоматическому выполнениюпоставленных задач. Важную роль при этом играет создание системы навигации,позволяющей составлять карту среды, в которой функционирует МР, планироватьмаршрут, ведущий к цели и обход препятствий, встречающихся на пути.
В настоящее время вбольшинстве случаев управление роботом осуществляет человек-оператор на уровнедвижений, при этом от человека требуется непрерывное наблюдение за роботом иоперативное управление его действиями. Такой подход определяется неспособностьюробота принимать самостоятельные решения и имеет ряд недостатков. К ним можно отнестинеобходимость организации и постоянной поддержки канала связи с человеком-оператором(кабельная связь или радиосвязь), что существенно ограничивает областьприменения робота.
При выполнениитехнологических операций оператор, получая от системы технического зренияинформацию об объекте и процессе выполняемых работ, непрерывно осуществляетручное управление исполнительными механизмами манипулятора и транспортногосредства. Сложный процесс управления в сочетании с характером выполняемыхработ, требующих повышенного внимания и осторожности, приводит к быстройутомляемости оператора и, как следствие, увеличению вероятности ошибочныхдействий. Кроме того, человек не всегда может правильно оценить обстановку поданным телеметрии и осуществить адекватное управление. Указанных недостатковможно избежать, если управление со стороны человека-оператора будет проводитьсяне на уровне задания отдельных движений, а на уровне постановки цели. В этомслучае робот должен самостоятельно (или при минимальном участии человека)выполнять поставленные задачи [6].
Лет десять тому назадказалось, что решить вопросы навигации роботов будет несложно. Представлялось,что достаточно распознать изображение, опознать заданные объекты, измерить доних расстояние — и задача решена.
Первые системыобеспечения навигации роботов создавались на основе сканирующих датчиков, в томчисле телевидения, локационных и стереодальномеров. Специальная вычислительнаясхема робота в конечном итоге сводила электрические сигналы к аналогамразличных препятствий и делала вывод о целесообразности того или иногодвижения. Стандартными признаками препятствий, воспринимаемых роботом, сталистена, навес, яма — обрыв, наклон, опасность для дальномера и другие упрощенныеили укрупненные детали сцены.
Обычно задачутехнического зрения робота при навигации разбивают на три уровня,соответствующих дальней, средней и ближней навигации (рисунок 2.3).
Система дальней навигациипредназначена для планирования основного маршрута движения робота. Главнойфункцией машинного зрения при этом является распознавание ориентиров. Оптико-электроннаясхема, обеспечивающая решение данной задачи, состоит из объектива с переменнымфокусным расстоянием (трансфокатора), электронного блока, управляющего камерой,механизма, реализующего наклон или поворот камеры, а также системыраспознавания ориентира. Входные сигналы определяются грубой картой видимости,визуальными моделями ориентиров, картой местности и описанием задачи.Представления о внешней среде базируются на карте областей видимости(проходимости робота), местоположении робота, последовательности расположенияобластей, через которые проходит маршрут движения.
Система промежуточной (средней)навигации содержит карту, которая является подмножеством карты системы дальнейнавигации с более подробным содержанием. Задача навигации состоит в обеспечениидвижения в пределах однородной видимости, т. е. робот проходит коридорысвободного пространства (прямой полосы местности, где не требуетсяманеврирования). Система промежуточной навигации предполагает чередование такихкоридоров и их последовательную корректировку путем увеличения ширины иразбиения маршрута на более мелкие участки. Входные сигналы этой системыоснованы на карте дальней навигации, моделях известных препятствий и явныхориентиров местности, маршруте, спланированном на базе системы дальнейнавигации. Система промежуточной навигации обеспечивает общий анализизображений для последующей сегментации и распознавания, качественноеопределение расстояний, накопление ориентиров и планирование маршрута.Представление о внешнем мире даст карта коридоров свободного пространства, накоторой отмечены основные характерные признаки препятствий и местности.
Система ближней навигациипредназначена для непосредственного измерения расстояний в сочетании смногоаспектным определением подпространства промежуточной безопасной зоны, впределах которой перемещается робот, а также анализа структуры местности.Входными данными служат информация, поступающая от модулей счисленияпройденного пути и курса, сведения о свободном пространстве. Система должнаизмерять расстояния, оценивать структуру местности, определять безопасный обходпрепятствий и планировать прохождение по определенным трассам.
Отдельной задачей системыближней навигации является следование по дорогам. В ее состав входятпланирование последовательности ощущаемых изменений дороги, преодолениепересеченных и искривленных участков, крутых спусков и подъемов дороги, атакже, обеспечение навигации при наличии другого робота. Таким образом, этазадача, являясь частной для всей навигации робота, была связана с первымиэтапами разработки навигационных систем роботов.
/>
Рисунок 2.3 – Зонынавигации
Основной процессуправления при навигации робота состоит в передаче задач от уровней с большейстепенью абстракции к уровням с меньшей ее степенью, а информация о состоянииробота проходит в обратном направлении. При этом каждый уровень навигациихранит карту своей рабочей зоны робота и имеет специальные видеодатчики ссоответствующими визуальными возможностями [7].
3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МОДЕЛИПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ В НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
3.1 Обзор аналогичных конструкций
Навигация мобильногоробота охватывает большой диапазон различных технологий и применений. Онаопирается как на очень старые технологии, так и на самые продвинутые достижениянауки и техники [8].
Робототехники выделяюттри навигационные системы:
а) глобальная — определение абсолютных координат устройства при движении по длинным маршрутам;
б) локальная — определение координат устройства по отношению к некоторой (обычно стартовой)точке. Эта схема востребована разработчиками тактических беспилотных самолетови наземных роботов, выполняющих миссии в пределах заранее известной области;
в) персональная — позиционирование роботом частей своего тела и взаимодействие с близлежащимипредметами, что актуально для устройств, снабженных манипуляторами.
Считается, что чемкрупнее аппарат, тем выше для него важность глобальной навигации и ниже — персональной. У роботов-малышей все наоборот.
Системы навигацииклассифицируются еще по одному признаку — они могут быть пассивными иактивными. Пассивная система навигации подразумевает прием информации особственных координатах и других характеристиках своего движения от внешнихисточников, а активная рассчитана на определение местоположения только своимисилами. Как правило, все глобальные схемы навигации пассивные, локальные бываюти теми и другими, а персональные схемы — всегда активные.
Первые моделипромышленных роботов с более или менее автономной навигацией, созданные в 60-егоды, передвигались по маршруту, жестко заданному с помощью электрическихкабелей, проложенных под полом заводских сооружений. На роботах устанавливалисьнесложные устройства приема электромагнитного излучения кабеля, позволявшиеопределять направление перемещения. Аппараты могли двигаться по различныммаршрутам благодаря тому, что по нескольким кабелям передавался сигнал с разнойчастотой. Но такая схема была дорогой и негибкой.
С появлением первыхсистем машинного зрения удалось отказаться от кабелей и перейти к навигации поярко нарисованным (или флуоресцентным) линиям на полу. Робот с помощью камерыследил за такой линией и самостоятельно двигался вдоль нее. Правда, линии частостирались, нередко загораживались другими аппаратами и людьми, а наперекрестках, где сходилось несколько маршрутных линий, роботы обычно терялисьи останавливались, не в силах понять, куда же двигаться дальше.
Испытывались и другиепохожие концепции. По маршруту движения на определенной высоте размещалисьпредметы-маркеры заданной формы, которые робот с помощью простых датчиков«ощупывал», узнавая тем самым свое местонахождение. Но такая схеманавигации основана на нежелательном физически активном контакте машины сокружающим миром, что может привести к разрушительным последствиям. Кроме того,роботы не всегда могли правильно идентифицировать маркеры, а расположениепоследних приходилось выбирать очень точно.
Постепенно моделимаркерной навигации были оснащены более совершенными аналоговыми датчиками,научившимися измерять силу реакции контакта и определять форму маркера, асейчас в этих целях применяются цифровые матричные датчики, способные получатьот маркеров подробные данные об окружающей среде.
Следующий способнавигации – это использование лазерных дальномеров и ультразвуковых генераторов(сонаров). Однако лазерный луч поможет получить образ среды только в зонепрямой видимости. Кроме того, на пути луча часто возникают мелкие помехи,вносящие погрешность в такой образ. А ультразвуковые датчики характеризуютсябольшим временем отклика (если робот находится на большом и открытомпространстве), порядка десятых долей секунды, что не позволяет роботуперемещаться быстро. Скорость звука в разных условиях также может«плавать», влияя на точность оценки расстояния, в результате в«голове» робота искажается общая картина окружающей среды. Созданиетрехмерных карт с помощью лазеров в масштабе реального времени еще болеезатруднительно и, как минимум, требует существенных вычислительных мощностей,которые пока не удается воплотить в виде компактных бортовых плат. По этимпричинам ценность информации, поступающей от бортовых датчиков, невелика.Роботу необходимо перевести ее в формальное и структурированное«словесное» описание мира (задача распознавания) [2].
Однимиз способов организации движения робота в заранее не определённой среде можетбыть использование алгоритмов системы управления движением робота, снабжённогооптронной линейкой – датчиком слежения за полосой, нанесённой на поверхностьполигона. Был предложен метод организации движения робота на оснащённомсистемой маяков полигоне, основанный на построении виртуальной полосы, котораяформируется в бортовом компьютере робота с таким расчётом, чтобы она огибалавключённые маяки и обеспечивала прохождение заданной трассы. Автономноеопределение на борту робота его обобщённых координат позволяет сформировать«виртуальную оптронную линейку», сигнал с которой пропорционален отклонениюробота от виртуальной полосы [9].
Сегодня, большинствороботов, ориентирующихся на местности, полагаются на одометрию (odometry — измерение пройденного пути) как на основу навигационной системы. Обычныйодометрический измеритель включает в себя оптические кодировщики, спаренные свращающимися осями.
Вот некоторыевращательные сенсоры, измеряющие перемещение и скорость используемые сегодня:
а) кодеры со щеточнымиконтактами;
б) потенциометры;
в) оптические кодеры;
г) магнитные кодеры;
д) индуктивные кодеры;
е) емкостные кодеры.
Наиболее популярныевращательные кодеры — инкрементальный или абсолютный оптические кодеры.
В основе современныхоптических сенсоров лежит уменьшенный сенсор, определяющий близость попрерыванию луча. В нем сфокусированный и направленный на определенныйфотодетектор луч света периодически прерывается диском со специальнымипрорезями, вращающимся на валу. Развитие этой схемы кодирования — выходныеданные, которые по сути своей цифровые, собираются в недорогой и надежной«упаковке» с хорошей помехоустойчивостью. Существует два основных видаоптических кодеров:
а) инкрементный — измеряет скорость вращения и может определить относительное положение;
б) абсолютный — измеряетточное угловое положение и может определить скорость.
Одноканальный тахометр — простейший вид инкрементного кодера. В основе механики — дискретный источниксвета, пульсирующий определенное количество раз за один оборот вала. Увеличениеколичества импульсов за оборот увеличивает разрешение кодера (и его стоимость).Это устройство хорошо подходит как измеритель скорости с обратной связью всредне и высокоскоростных системах управления. Но у них появляются проблемы спомехами и стабильностью на малых скоростях из-за ошибок дискретизации. К этимпроблемам добавляется то, что одноканальный тахометр не способен определитьнаправление вращения и, как следствие, не может быть использован какпозиционирующий сенсор.
Абсолютные оптическиекодеры обычно используются в приложениях с медленным вращением, для которых недопустима потеря информации о положении из-за временной потери питания. Лучшевсего подходит для систем с медленным и/или нечастым вращением, в которыхкодируется угол поворота (противоположность вычислениям, связанным спродолжительным высокоскоростным вращением, требуемые для вычисленияперемещения по пути следования).
Потенциальное неудобствоабсолютного кодера — параллелизм выходных данных, который требует более сложныйинтерфейс из-за большого количества проводов.
Одометрия дает хорошуюкратковременную точность, недорогая и обладает очень большой частотойдискретизации. Но начальная идея одометрии — объединение увеличивающейся вовремени двигательной информации, которое неизбежно приводит к накоплениюошибок. На практике, накапливаемые ошибки ориентации являются причинойбольшинства ошибок позиционирования, количество которых увеличиваетсяпропорционально пути, пройденному роботом. Однако широко принято, что одометрия- очень важная часть навигационной системы робота и задача навигацииупростилась, если точность одометрии была бы увеличена.
Ниже приведено несколькопричин, по которым одометрия используется в МР:
а) данные одометрии могутбыть объединены технологией абсолютного позиционирования (и другимитехнологиями) для получения лучшей и более точной оценки положения;
б) одометрия может бытьиспользована в абсолютно позиционировании, улучшенном ориентирами (маяками) наместности. Давая необходимую точность позиционирования, повышая точностьодометрии — это позволяет уменьшить частоту обновлений в абсолютномпозиционировании. Как следствие — для данного маршрута требуется меньшемаяков;
в) в некоторых ситуацияходометрия применима только в качестве навигационного информатора.
Альтернативный метододометрие – инерционная навигация. Принцип работы включает непрерывноесчитывание даже малейшего ускорения по каждой из трех осей направлений иперемещение во времени, чтобы вычислить и положение. Платформа сенсорастабилизируется гироскопом, это необходимо для сохранения строгой ориентациитрех акселерометров на протяжении всего процесса.
Хотя концепция методапроста, специфика реализации весьма требовательна. Главным образом это вызваноошибками, причиной которых является стабильность (ее отсутствие), дляобеспечения которой, чтобы гарантировать корректность вычисления положения,используются гироскопы.
Одним из преимуществинерционной навигации является возможность обеспечивать быстрые, низколатентные динамические измерения.
Однако главным недостаткомявляется то, что угловые и скоростные данные должны быть включены один и двараза (соответственно) для определения ориентации и линейного позиционирования(соответственно).
Другой вид навигации спомощью ориентиров. Существуют естественные и искусственные ориентиры.
Главная проблеманавигации по природным ориентирам заключается в определении и сопоставлениихарактерных особенностей в данных, полученных от сенсоров. Такие сенсорыпредставляют собой машинное зрение. Большинство систем машинного зренияоснованы на определении длинных отрезков прямых, например как в дверных проемахили точек соединения стен и потолка.
В системепозиционирования по природным ориентирам выделяют следующие базовые компоненты:
а) сенсор (обычнозрительный) детектирующий и выделяющий ориентиры на сцене;
б) метод сравнения,полученных в результате наблюдения, особенностей с картой известных ориентиров;
в)метод вычисленияместоположения и локализации ошибок от сравнений.
Намного легчедетектировать искусственные ориентиры, так как они разрабатываются соптимальным контрастом. Вдобавок, для искусственного ориентира заранее известныточные размеры и форма. Многие системы позиционирования по искусственнымориентирам основаны на машинном зрении, а в качестве ориентиров чаще всего используютсячерный прямоугольник с белыми точками по углам, сфера с вертикальными игоризонтальными окружностями для калибровки, что позволяет определитьпространственное (трехмерное) положение по одному изображению.
Точность описанного вышеметода зависит от того, с какой точностью геометрические параметры ориентировбудут извлечены из изображения сцены, которая, в свою очередь, зависит ототносительного положения и угла между роботом и ориентиром.
Существуют такжеориентиры, которые используются не визуальными сенсорами. Наиболее частоиспользуемые – штрих-код отражатель для лазерных сканеров.
Ещё один, широкоиспользуемый в индустрии, вид навигации по ориентирам, — это линейнаянавигация. Она может рассматриваться как навигация по непрерывным ориентирам, аиз-за того, что в большинстве случаев сенсор, используемый в системе, долженнаходиться очень близко к линии, габариты устройства ограничены тем, что онодолжно находиться в непосредственной близости от линии. Эта технология долгиегоды использовалась в задачах промышленной автоматизации, а такие устройстваобычно называли Автоматически Управляемые Устройства. Однако, технология небыла детально изучена и, как следствие, не позволяла устройству двигатьсясвободно.
Основные реализациилинейной навигации:
а) электромагнитноеуправление;
б) управление отражающейили оптической лентой;
в) ферритовое управление,где используется феррито магнитная пыль;
г) управление потермальным маркерам.
Основные особенностинавигации по ориентирам:
а) навигация по природныммаякам требовательна к постоянству окружающей обстановки;
б) навигация поискусственным маякам – недорогая и может обладать дополнительнымиинформационными кодерами;
в) максимальноерасстояние между роботом и ориентиром значительно меньше, чем в системах с активнымимаяками;
г) точностьпозиционирования зависит от расстояния и угла между роботом и ориентиром;
д) необходима большаявычислительна мощность, чем в системах с активными маяками;
е) внешние условия (такиекак освещенность) могут быть причиной ошибок таких как: ориентир не может бытьраспознан, или некоторый объект ошибочно принят за ориентир;
ж) в навигации поориентирам требуется, что бы робот знал свое примерное начальное положение длятого, чтобы он знал где искать ориентиры. Если это требование не выполнено, то,очень часто, в систему включают функцию «всеохватного» поиска;
з) база данных маяков иих расположения в пространстве должна все время поддерживаться.
Существует навигация покарте. Картографическое позиционирование (также известное как «картосоответствующая» или «map matching») – это технология, по которойробот использует сенсоры для построения локальной карты местности. Эталокальная карта потом сравнивается с глобальной, предварительно сохраненной впамяти. После нахождения совпадений робот вычисляет свое текущее положение иориентацию на местности. В качестве предварительно записанной карты можетвыступать САПР модель местности, или она может быть построена по предварительнополученным от сенсоров данным.
Основные преимуществакартографического позиционирования приведены ниже:
а) она, естественно,используется на местности со структурой типичной для помещения и получаетинформацию о положении в окружении, не изменяя его;
б)она может бытьиспользована для создания и обновления карты местности. Карты местности играюбольшую роль в других МР задачах, например при глобальном планированиипути;
в) она позволяет роботуизучить новую местность и повышает точность позиционирования при ее (местности)исследовании.
Недостаткикартографической навигации связаны со следующими требованиями:
а) на местности должнобыть достаточное количество стационарных, хорошо различимых деталей, по которымбудет производиться сопоставление сенсоров должно быть ровно столько, скольконеобходимо (в зависимости от поставленной задачи);
б) должна быть доступназначительная чувствительная и вычислительная мощность.
Проблема построения картыочень тесно связана с возможностями восприятия, она может быть определенаследующим образом: «что сенсоры способны увидеть из заданного положения роботас данным множеством измерений?».
Представление,используемое для карты, должно обеспечивать возможность объединения на картеновой информации, поступающей от сенсоров. Также оно должно доставлятьнеобходимую информацию для планирования маршрута и уклонения от препятствий.
Три главных шага вобработке сенсорных данных для построения карты:
а) извлечение характерныхпризнаков из необработанных сенсорных данных;
б) объединение данных отсенсоров различных типов;
в) автоматизированное созданиеабстрактной модели местности.
Один из самых энергоемкихаспектов картографической навигации – сопоставление карт. Сопоставлениепроисходит при первоначальном извлечении характерных признаков, далееопределяется точное соответствие между изображением и характеристиками модели.Работа по сопоставлению карт в сфере машинного зрения чаще всего фокусируетсяна общей проблеме сопоставления изображения, полученного из случайногоположения и ориентации, по отношению к модели.
Алгоритмы сравнения можноразделить на алгоритмы, основанные на анализе изображения и основанные наанализе характерных признаков. Первые отличаются от вторых тем, что, во-первых,по карте сопоставить данные очень информативной точки на местности проще, чемданные представляющие собой малый набор особенностей. Вычисления в алгоритмахоснованных на анализе характерных признаков быстрее, чем в алгоритмахоснованных на анализе изображения и не требуют хороших предварительных головныхвычислений. А вычисления в алгоритмах основанных на анализе изображения могутвыполняться на меньшем количестве точек, чем требуется для вычисления валгоритмах основанных на анализе характерных признаков, могут управляться неидеальной моделью местности и являются более точными.
Как и в навигации поориентирам, выгодно использовать приблизительное вычисление положения,основанные на одометрии, для создания примерной визуальной сцены (по имеющейсякарте), которую будет «видеть» робот. Далее, эта созданная сцена сравнивается стем, что сейчас видит робот. Эта процедура эффективно снижает время необходимоедля нахождения соответствий.
Одна из проблем системпозиционирования, основанных на анализе характерных признаков, заключается в том,что окрестность, находящаяся недалеко от положения робота, неопределенна. Напрактике это серьезная проблема, особенно если для установления характерныхпризнаков используются ультразвуковые сенсоры, которые страдают недостаточным угловымразрешением.
В картографическомпозиционировании выделяют два общих способа представления карт: геометрическоеи топологическое. На геометрической карте объекты представляются в соответствиис их абсолютными геометрическими отношениями. Это может быть сеточная карта илиболее абстрактная линейная или полигональная карта. С другой стороны — топологический подход, он больше базируется на протоколировании геометрическихотношений между отслеженными особенностями, чем на их абсолютное положение вкоординатах относительно некоторой системы отсчета. В отличии от геометрическихкарт, топологические карт могут строиться и поддерживаться без какой-либоположения робота. Как результат, этот подход может использоваться дляинтеграции карт больших территорий, так как все связи между узлами скорееотносительные, чем абсолютные [8].
3.2Выбор модели представления знаний в системе навигации
Навигация мобильныхроботов является актуальной задачей современной робототехники. При этом процесснавигации включает в себя следующие этапы:
а) составление картысреды;
б) коррекция траекториидвижения робота;
в) планирование маршрута(выбор оптимального пути, ведущего к цели);
г) управление локальнымиперемещениями;
д) обход роботом опасныхучастков трассы.
Алгоритмическое решениеэтих задач, очевидно, должно опираться на информацию о рельефе поверхности,которая может быть известна априори, дополняться в процессе перемещения робота.Для прокладки маршрута используется глобальная информация о районе перемещения,например, в виде матрицы рельефа, каждый элемент которой соответствуетопределенному участку поверхности. Индексы отдельного элемента матрицыопределяют линейные координаты участка местности, а значение элемента –относительную высоту этого участка.
Управление локальными перемещениями по известному маршрутуосуществляется на основании информации о характере поверхности в ближнейокрестности робота.
Еслиопределить маршрут движения как последовательность опорных пунктов (подцелей)движения, включающую исходное и конечное (целевое) положения робота, то задачапрокладки маршрута включает формирование некоторого множества подцелей ипоследующий выбор такого его подмножества, которое оптимизирует движениеробота.
Процессу прокладки маршрута движения робота предшествует составлениекарты среды. С локальными перемещениями робота связаны задачи коррекциитраектории движения и обхода опасных участков поверхности.
3.2.1 Составлениекарты среды
Сначала формируется картарабочей зоны робота, при этом внешняя среда дискретизируется, и каждомуучастку, содержащему препятствие, ставится в соответствие информация о типеэтого препятствия. Также предполагается, что для определения проходимостиучастков среды используется дистантная сенсорная подсистема сканирования наоснове лазерного дальномера, а определение пройденного пути осуществляется спомощью одометрической подсистемы с применением метода пассивного колеса.Построение карты происходит одновременно с исследованием внешней среды.
Пусть в начальный моментвремени внешняя среда не исследована, а робот находится в центре свободногоучастка 0 (рисунок 3.1), который считается началом координат создаваемой карты.
/>
Рисунок 3.1 – Траекториядвижения робота при составлении карты
Участки с номерами 1-8считаются потенциально проходимыми. Для уточнения их проходимости робот осуществляетпоследовательное сканирование данных участков. Сканирование начинается сучастка номер 1. Если данный участок свободен, то выполняется перемещение всреде в направлении центра первого участка как показано на Рисунке 3.1. Причемвеличина перемещения равна максимальному из габаритных размеров участков, накоторые дискретизируется среда. После этого считается, что робот переместился вцентр следующего свободного участка. При этом координаты центра данногоучастка, рассчитываемые по формулам 3.1 и 3.2, наносятся на карту.
/>; (3.1)
/>. (3.2)
Здесь />, /> – абсцисса и ординатацентра предыдущего участка, /> – величинаперемещения, /> – курсовой угол робота.
В формуле (3.1)выбирается знак «+», если i-й участок расположен правее i-1 изнак «-», если левее. В формуле (3.2) знак «+» выбирается, если i-йучасток расположен выше, чем i-1-й, и «-», если ниже. Также наряду скоординатами центра каждому участку ставятся в соответствие индексы смещения покоординатным осям X, Y относительно начального участка 0 (рисунок3.1). Это делается для того, чтобы упорядочить хранение карты среды в памятиробота в соответствии с индексами участков. После того, как робот нанесинформацию о первом участке на карту, он сканирует проходимость участков 2, 3,..., 8 двигаясь против часовой стрелки по периметру участка 0, как показано наРисунке 3.1. Если какой-то из данных участков оказывается занятым, то роботопределяет, находится ли на нем препятствие либо цель и вносит информацию оданном участке на карту. После обследования участков 1-8 робот расширяет зонуисследований и переходит к сканированию участков 9-23 и т.д. Данный процесспродолжается до тех пор, пока во внешней среде не останется ни одного неисследованногоучастка. После этого в памяти робота формируется карта его рабочей зоны.
Исходя из этого, строималгоритм составления карты местности (рис.3.2).
/>
Рисунок 3.2 – Алгоритмсоставления карты местности
Зная смещение робота (/>, />) относительно центратекущего участка можно определить индексы данного участка по следующимформулам:
/>; (3.4)
/>. (3.5)
После составления картысреды робот должен использовать ее в процессе перемещений к цели. Однакополученная карта не может быть абсолютно точной из-за погрешностей измерений.Поэтому робот после каждого перемещения должен выполнять уточнение карты,позиции на ней. Составление карты местности в виде алгоритма приведено вприложении С.
3.2.2Коррекция траектории движения робота
Задачакоррекции связана с организацией следящего режима посредством списывания ошибокдвижения и коррекции траектории. Ошибки, поступающие от управляющей ЭВМ кроботу, вызваны, с одной стороны, накоплением ошибок сенсоров линейныхперемещений, а с другой – возмущающими воздействиями со стороны окружающейсреды. Ошибки сенсоров перемещений обычно зависят от пройденного расстояния.Если пренебречь возмущающими воздействиями, то тогда длина отрезка пути, попрохождении которого следует производить списывание таких накапливающихсяошибок, может быть выражена следующим образом:
S = mах (х1, х2, х3) ∆t.(3.6)
Здесь ∆t — временной интервал списывания.
В то же время:
S = ηE, (3.7)
где Е – максимальная допустимая ошибка в любом измерении;
η – коэффициент пропорциональности.
Тогда из (3.6) и (3.7) можно найти интервал списывания:
∆t = ηE / mах (х1, х2, х3)(3.8)
В каждом цикле списывания управляющая ЭВМ будет производитьопрос сенсоров линейных перемещений, получение извне (от отдельной системы)точных значений координат местонахождения робота и коррекцию направлениядвижения. При наличии возмущающих воздействий интервал списывания не можетоставаться постоянным, поскольку ошибки движения приобретают случайныйхарактер.
Согласно принятому алгоритму управления роботом его движение,начиная от некоторого начального состояния, в дальнейшем определяется целикомэтим и целевым состояниями и не зависит от предыстории движения.
В качестве начального состояния будем каждый раз братьсостояние робота в момент связи с управляющей ЭВМ, а целевое сохранять одним итем же. Кроме того, скорости перемещения (х1, х2, х3)робота из начального состояния без учета возмущений будем выбирать такимобразом, чтобы результирующий вектор скорости совпадал с направлением на цельдвижения. Введем обозначения: х10, х20, х30 –значения координат робота, полученные извне от отдельной навигационной системы;х1, х2, х3— те же координаты, полученные попоказаниям сенсоров. Тогда скорости «сноса» по координатам на (n + 1)-мцикле приближенно определяются как:
∆х1 = х10 — х11 / ∆tn;
∆х2 = х20 – х21 / ∆tn; (3.9)
∆х3 = х30 – х31 / ∆tn.
Здесь ∆tn — интервал опроса на n-м цикле.
Рассматриваясовместно (3.8) и (3.9), можно записать выражение для ∆tn+1:
∆tn+1 = ηE / mах (х1+∆х1,х2+∆х2, х3+∆х3) (3.10)
которое позволяет корректировать значение интерваласписывания на предстоящий цикл. Одновременно с помощью (3.9) можно осуществлятькоррекцию движения с учетом зафиксированного на данном цикле «сноса» робота сзаданной траектории.
3.2.3 Планированиемаршрута
Далее робот можетпроизвести акт движения по карте. Пусть цель задана на карте и не попадает взону восприятия сенсорной подсистемы (СП) робота. Тогда определяетсянаправления движения на каждом шаге. Принятое решение реализуется исполнительнымиустройствами робота. После этого вновь считывается карта среды, но с учетом произошедшегоперемещения робота. Вновь определяется промежуточная цель, определяется иотрабатывается следующее направление движения и т.д. до выхода в зону цели.
Введем следующиеобозначения:
/> – функционал, определяющий возможныерасстояния между целью /> и текущимположением робота /> на карте среды;
/> – вектор, определяющий промежуточноеположение цели;
/> – единичный вектор направления кцели на карте среды;
/> - максимальный радиус радиальногоплана;
/> – функционал, определяющийдопустимые расстояния между истинным положением робота /> в среде и промежуточной«воображаемой» целью на плане;
/> – оператор коррекции текущегоположения робота на карте;
/> – единичный вектор направления напромежуточную цель;
/> – модуль скорости робота;
/> – модуль вектора градиента;
/> – длина траектории.
Тогда, алгоритм движенияк цели по карте может быть сформулирован следующим образом:
1. />
2. если />,то 11, иначе – следующий шаг;
3. />
4. />
5. />
6. />
7. />
8. определить />, положить />
9. /> ( шаг в направлении />);
10. />, перейти к 1;
11. если /> тоостанов, иначе – следующий шаг;
12. />
13. определить />
14. определить />;
15. /> (шаг в направлении />), перейти к 1.
Данный алгоритм построентак, что в начале осуществляется проверка наличия цели в поле зрения робота, иесли цель отсутствует, то в пунктах 3-9 выполняется процедура движения покарте, а в пункте 10 – коррекция положения робота на карте среды. В случаепопадания цели в зону восприятия СП карта не используется и происходит движениек цели только на основе сенсорной информации (пункты 11-15 алгоритма движения) [10].
3.2.4 Алгоритм управления локальными перемещениями
Как былосказано выше, стратегия движения робота состоит в прохождении опорных точек впоследовательности, которая предписывается выбранным маршрутом. Переменныесостояния робота в опорных точках принимают определенные значения.
Координатыточек соответствуют направлению на подцель на заданном отрезке траектории. Приотсутствии случайных возмущений и ошибок в оценке рельефа на этапе обзора такоедвижение будет происходить по прямой. Однако это предположение являетсяидеальным случаем. При управлении роботом нужно ещё уметь решать задачукоррекции траектории движения и обхода опасных участков вблизи препятствий.
3.2.5 Алгоритмы управления при обходероботом опасных участков трассы
В соответствии с изложенными ранее принципами управленияперемещением робота задачу обхода «пропущенных» при планировании маршрутапрепятствий и опасных участков можно трактовать как генерацию новых целей исвязанных с ними состояний робота в моменты обнаружения новых препятствий.
При обходе одиночных препятствий можно использовать следующийалгоритм управления для случая, когда отсутствует информации об участкахповерхности, удаленных от робота более чем на n ячеек матрицы А (рисунок 3.2).
Для каждого из m направлений движения робота, возможных вданный момент, составляется полный вес Рi данного направления,определяемый формулой
Рi =∑gk Pki , (3.11)
где Pki– оценка i-го направления блоком оценки (Б1 – Б5),
gk –вес оценки.
Вкачестве направления очередного шага выбирается направление m, получившеенаибольший вес Рm.
/>
Рисунок 3.4– Структурная схема алгоритма обхода опасных участков трассы
БлокБ1 выделяет направление на цель из текущей составляющей на шаге i:
P1i=(x1ц– x1тек)cos π/4(i – 1) + (x2ц– x2тек)sin π/4(i – 1)/
√(x1ц– x1тек)² + (x2ц– x2тек)²(3.12)
БлокБ2 выделяет среди соседних клеток текущего состояния занятые, а именно Р2i=1,если клетка (x1тек +∆x1i, x2тек +∆x2i) занята и Р2i=0 – в противном случае.
Блок Б3задает случайные оценки Р3i=z, в котором случайные числа выбираютсяс равномерной вероятностью на отрезке [0,1].
Блок Б4определяет инерцию робота, оценка Р4i=1, для направления i0,по которому был сделан предыдущий шаг; Р4i=1/2 – для направлений,отличающихся от i0 на π/4, и Р4i=0 для остальных направлений.
Блок Б5имитирует «ближнюю предусмотрительность» и дает сигнал о простейших тупиковыхситуациях за один шаг. Оценка Р5i=1, если после шага в i-мнаправлении роботу придется поворачиваться на угол, больший чем π/4,и Р5i=0, если после шага в i-м направлении есть возможностьпродолжить движение, не поворачиваясь более чем на π/4.
Выбраны5 признаков k для оценки:
а) g1– задает важность выдерживания направления на цель, при g1
б) g2– характеризует отношение робота к препятствиям: при g20 робот стремится идти по клеткам,занятым препятствиями;
в) g3– определяет степень хаотичности в движении робота и может меняться впроцессе поиска пути в сложных ситуациях. В случае «осознания» тупика,когда последние M шагов не привели к сокращению расстояния до цели:
rха= √ (x1ц– x1тек)² + (x2ц– x2тек)²,(3.13)
при этомвес g3 постепенно увеличивается в диапазоне [0, 1], пока поискуправления не становится случайным. Тогда вероятность попадания налюбую незанятую клетку описывается уравнением типа диффузии, и при любойформе тупика робот в конце концов найдет выход;
г) g4– робот стремится поворачиваться плавно и выдерживать движение по прямойпри g4>0, робот рыскает из стороны в сторону и склонен к резкимповоротам при g4
д) g5– характеризует «осторожность» робота, при g5
3.2.6Результат использованного метода
Таким образом, задачей роботаявляется исследование среды с целью составления ее карты и нахождение цели. Какотмечалось выше, сначала робот осуществляет построение карты внешней среды,двигаясь из начальной точки (рисунок 3.5) в соответствии с предложенной методикой.
/>
Рисунок 3.5 – Нахождениеоптимального пути
В результате этогоформируется карта (рисунок 3.5), где белым цветом отмечены участки свободныедля перемещения робота, черным – участки, занятые препятствием, а серым –целевой участок. Затем робот помещается в начальную точку движения. При этомего задачей является нахождение оптимального (в смысле длины траектории) путидвижения к цели. Действуя в соответствии с описанным алгоритмом навигации покарте, робот достигает цели по траектории (рисунок 3.6), которая, очевидно,является наиболее оптимальной из всех траекторий, ведущих к цели.
/>
Рисунок 3.6 – Отображениекарты среды
Исходя из этого,применение описанного метода позволяет роботу строить карту внешней среды иэффективно планировать траекторию движения к цели [11].
4 СТРУКТУРА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯРОБОТОМ ДЛЯ НАВИГАЦИИ
Система управлениямобильным роботом должна решать следующие задачи:
а) обработка сенсорныхданных (в т.ч. данных от интерфейса с оператором) с целью сбора информации ороботе и внешней среде вокруг него;
б) планированиемероприятий по уяснению целевого задания и планирование последовательностиподзадач, необходимых для выполнения этого задания;
в) формирование такихпрограммных траекторий движения МР, которые бы приводили к выполнению роботомлокальной подзадачи (например, прибытие к целевой точке в среде спрепятствиями);
г) формирование такихзадающих воздействий на исполнительные механизмы робота, которые бы приводили кмаксимально точному и быстрому выполнению ими программной траектории движения.
Одной из особенностейпостроения системы управления интеллектуального мобильного робота является то,что она строится по иерархическому многоуровневому принципу, согласно которомус повышением иерархического ранга подсистемы повышается ее степеньинтеллектуальности (рисунок 4.1). Самым верхним звеном этой иерархии являетсясистема управления поведением, далее следует система управления движением, асистема управления исполнительными механизмами является самым низшим звеномэтой иерархии. Кроме перечисленных подсистем в структуре имеетсяинформационно-измерительная система, которая также должна обладать некоторымиинтеллектуальными возможностями, и интерфейс с оператором.
/>
Рисунок 4.1 — Структурасистемы управления мобильного робота
Система управленияповедением (стратегический уровень) предназначена для формированияцелесообразного поведения робота для выполнения задачи, поставленной перед ним.На выходе эта система формирует целеуказание для системы управления движением:целевая точка пути, требуемое состояние приводов робота, команды управлениярежимами работы информационно-измерительной системы.
Система управлениядвижением (тактический уровень) предназначена для планирования такихпрограммных траекторий движения робота, которые бы приводили робота в указанноецелевое состояние в среде с препятствиями, учитывая динамические характеристикиробота. Целевое состояние для этой системы формирует система управленияповедением. На выходе данная система формирует требуемое командное значениескоростей линейного движения и поворота робота.
Система управленияисполнительными механизмами (приводной уровень системы управления) решаетзадачи управления исполнительными механизмами робота. Эта система реализуетинтерфейс с аппаратной частью робота (электрические и механические устройства,необходимые для работы робота).
Информационно-измерительнаясистема предназначена для сбора, обработки и преобразования сенсорнойинформации в сигналы, удобные для использования в системе управления робота.Видеоизображение, полученное с телекамеры, преобразуется в набор параметров, наоснове которых другие подсистемы принимают те или иные решения.
Данныйробот может быть оснащен четырьмя цветными камерами, объединенными в одно целоев корпусах с двойными галогенными рефлекторами, что делает возможным работу принедостаточном освещении или в полной темноте.
Две камеры подвижные: одна помещена спереди передвижнойплатформы на сервомоторе, регулирующем угол наклона движущейся переднейгусеницы. Благодаря этому поле зрения изменяется вместе с поднятием илиопусканием передней гусеницы. Вторая направлена назад, помещена на вращающейсяоснове манипулятора. Поле зрения оператора изменяется вместе с вращением основыманипулятора. Манипуляционная камера помещена на захвате. Угол зрения камер90°.
Основная камера помещена на верхнем плече манипулятора. Онаустановлена на вращающейся головке, позволяющей вращение камеры вгоризонтальной и вертикальной плоскостях. Камера оснащена объективом спеременным фокусом с возможностью автоматического регулирования диафрагмы, атакже с возможностью ручного, дистанционного регулирования резкости и фокуса[12].
Интерфейс междуоператором и передвижным роботом представляет собой экранное меню длядемонстрирования изображения из камер и интерпретации данных, получаемых отдатчиков, и переносной пульт управления, который разделен на следующие секции:
а) джойстик (с переключателем быстро/медленно, для управленияскоростью передвижной платформы);
б) секция управления манипулятором: (по три переключателя длякаждой степени свободы манипулятора: два-для управления направлением движения спостоянной скоростью движения, один — для включения поста с помощьюджойстика);
в) джойстик для управления манипулятором с переключателемвыбора камер;
г) управления вооружением (четыре переключателя для четырехнезависимых видов оружия или оснащения, защищены дополнительнымпереключателем, а также зажиганием) [4].
ВЫВОДЫ
Разработкаинтеллектуальных мобильных роботов (ИМР) для различных производственных иисследовательских целей является весьма важной и актуальной задачей.
Внастоящее время выполнено огромное число исследований, связанных с разработкойалгоритмов управления, обеспечивающих решение с помощью мобильных роботов такихнетривиальных операций, как: составление карты местности, её уточнение,планирование траекторий, обход препятствий, выявляемых при движении,проникновение в труднодоступные зоны и т.д.
Дальнейшиеисследования новых типов мобильных роботов стимулируется многочисленнымиприложениями в самых различных областях человеческой деятельности(автоматизация управления движением транспортных средств, борьба с терроризмоми разминирование подозрительных предметов, работа в условиях сильнойзадымленности во время пожаротушение, инспекция территорий, зараженныххимическими веществами, самостоятельное патрулирование назначенных территорий идр.).
Дляэффективного функционирования интеллектуальные роботы снабжены системойвосприятия внешней среды, средствами анализа ситуаций и принятия решений иосуществляют планирование движения (в том числе и построение трассы).
Вданной работе техническое задание было изучено и полностью решено.
Набудущее планируется решение следующих вопросов:
а)экспериментальные исследования выбора маршрута;
б) поискболее 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, 26октября 2005 г. С.-Петербург / редкол: П.К.Плотников (отв. ред.). — С.-Петербург: Электроприбор, 2008. — 20 с.
4. Палагин В.А. Техническое задание на перспективнуюразработку 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 системыуправления мобильными роботами на основе следящей системы технического зрения инечеткой 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] Режимдоступа: www/ URL: cofelis.ru/?page_id=46&page=3.html/ — 17.09.2008г. — Загл. с экрана.
8. Навигация мобильных роботов [Электронный ресурс] / Лондон,Имперский Колледж. — Режим доступа: www/ URL: computer-vision.ucoz.ru/MobRoboNavigati/mobile_robot_navigation.html/-
10.06.1997 г. – Загл. с экрана.
9. Мартыненко, Ю. Г.Управление движением мобильныхколёсных 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:robot-rad.narod.ru/index.html/ — 15.02.2008г. — Загл. с экрана.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Связь домашних роботов иперсональных компьютеров
/>
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Общий вид МРИЧС
/>