Программное обеспечение системы принятия решений адаптивного робота
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
работы рассматриваемого алгоритма является множество так называемых коридоров. Каждый коридор начинается в окрестности стартовой точки и заканчивается в окрестности целевой. Следование МР по осевой линии коридора гарантирует его безопасность.
Далее рассматривается случай, когда внешняя сила не равна нулю, что позволяет учитывать разнородность среды.
Полная потенциальная энергия частицы в потоке:
(2.18)
где S начальная точка, G целевая точка, T вектор, касательный к траектории, pG pS разность давлений в xS и xG.
В случае присутствия силы трения F:
(2.19)
Механическая работа силы трения LF зависит от длины траектории L. В случае достаточно большой величины F:
(2.20)
Все траектории имеют ограниченную длину
(2.21)
Практически, установка очень большой величины F на границах препятствий эквивалентна условию v = 0. При использовании F = const длина потоков может быть ограничена, поэтому, увеличивая величину F, можно добиться отсеивания путей большей длины, оставляя лишь пути, длины которых близки к оптимальным.
Для тестов данного метода использовался 4-х колесный МР на полигоне 60м 100м с препятствиями [13]. Внешняя сила f задавалась в виде:
(2.22)
где m масса МР, угол наклона участка поверхности в направлении движения, Kf коэффициент трения между колесами и поверхностью.
Следует отметить также направление, связанное с достаточно сложным по своей структуре заданием потенциальной функции, которая не имеет локальных минимумов [4, 5]. Однако при этом задание подобной потенциальной функции может оказаться очень сложным.
3. Управление мобильным роботом на основе конечно-автоматного подхода
3.1 Предпосылки создания алгоритма
Распределенные системы, в том числе робототехнические, в последнее время привлекают все большее внимание исследователей. Одна из причин этого состоит в том, что системы такого класса все чаще используются как для промышленных, так и непромышленных приложений: действительно, объединение параллельно функционирующих подсистем позволяет выполнять такие задания, которые не под силу каждой из компонент сложной системы. На рис.3.1 приведен пример такой многокомпонентной системы, включающей мобильные роботы разного назначения: погрузчики, исследователи и т.д. С другой стороны, управление системами такого класса представляет собой нетривиальную задачу: если управление каждой из подсистем, составляющих сложную систему, задача, вообще говоря, решенная (например, перевод манипулятора из точки в точку по заданной траектории), то управление согласованным поведением группы роботов, объединенных общей целью, является сложной проблемой. Заметим, что задача управления существенно усложняется, если часть подсистем преследует конфликтующие цели.
Рис.3.1 Многокомпонентная робототехническая система
В статье предлагается подход к решению задачи координации взаимодействия подсистем, составляющих сложную систему, базирующийся на описании всех подсистем как конечных автоматов и использующий сеть специальным образом построенных автоматов для координации работы подсистем в процессе выполнения предварительно сформированного задания. Кроме того, предложены способы планирования поведения сложной системы, использующие методы искусственного интеллекта.
3.2 Многокомпонентность интеллектуального робота
Многокомпонентная система это система, включающая в свой состав множество подсистем, объединенных общим заданием.
Можно дать ее более точное определение.
Пусть задание T может быть представлено как множество подзаданий ti:
T = {t1, t2,тАж, tm}(3.1)
Введем отношение следования F на T, так что tiFtj означает, что задание ti может быть выполнено только, если выполнено tj. Если такая структуризация задания T проведена, тогда можно построить описывающий T ориентированный граф:
G = (T, A),(3.2)
где T = {ti} множество вершин графа G, A = {ai} T T множество направленных дуг, при этом дуга a A соединяет ti с tj тогда и только тогда, когда tiFtj.
Пусть система S состоит из подсистем si (далее называемых локальными системами или терминалами):
S = {s1, s2,тАж, sN},(3.3)
при этом Ti T задание, выполняемое системой si.
Тогда систему:
CS = (S, T),(3.4)
будем называть Tсложной системой (далее сложной системой), если выполнены следующие условия:
(3.5)
Условия C1, C2 можно интерпретировать следующим образом:
C1: Сложная система представляет собой набор подсистем, которые в состоянии выполнить задание T.
С2: Действия всех подсистем, входящих в состав сложной системы, должны координироваться в процессе выполнения задания. Под координацией здесь мы понимаем обмен данными (или командами) между подсистемами.
Если одна из подсистем si S является роботом, то такую сложную систему будем называть многокомпонентной робототехнической системой (МРС).
3.3 Выбор способа организации управления робототехнической системой
Обсудим сначала следующий вопрос: Что мы понимаем под управлением МРС? В действительности, каждая из подсистем Si, входящая в состав МРС, обладает собствен
Copyright © 2008-2014 geum.ru рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение