Робототехниканың даму тарихы?
Басқарудың орындаушы деңгейі
жүктеу/скачать 33,04 Kb.
|
Робототехниканың даму тарихы
| Басқарудың орындаушы деңгейі
Роботты басқару жүйесі жетілдірілуде, ол ең жоғары деңгейге – жасанды интеллект деңгейіне сәйкес келеді. Робот иесі өте ақылды, сондықтан бұл жүйе қоршаған ортаны танумен айналысады және сенсорлық жүйеден келетін сигналдарды талдай отырып, операцияны орындау міндетіне жауап ретінде нәтижені қабылдайды. Бұл деңгей жасанды интеллект элементтерін техникалық жүзеге асыруды (орталық есептеу машинасы – CVM көмегімен) қамтиды; ол сыртқы ортаның үлгілерін құруды қамтамасыз етеді және роботтың бұрынғы тәжірибесін ескереді, яғни. д) оның өзін-өзі тәрбиелеу мүмкіндігі. Ол үшін сенсорлық жүйеден келетін қоршаған орта туралы ақпараттан басқа, басқарудың ең төменгі деңгейін қамтамасыз ететін және құрамдас бөліктер ретінде енгізу элементтерін қамтамасыз ететін барлық басқа жүйелерден ақпарат роботты басқару жүйесіне де берілуі керек. Көрсетілген операцияны орындау туралы шешім басқару жүйесінің ең жоғары деңгейінен оған бағынатын төменгі деңгейге берілетін команда түрінде шығарылады. Осылайша, жоғары деңгейден пәрменді қабылдай отырып, роботты басқару жүйелерінің иерархиясының стратегиялық деңгейі (32-суретті қараңыз), оны төменгі деңгейдегі басқару жүйелеріне түсінікті болатын қарапайым тапсырмалар үшін есептейді. Төменгі жағындағы стратегиялық деңгейді ескере отырып, қарапайым пәрмендер келесідей болуы мүмкін: дүкенде белгілі бір диаметрлі гайканы алыңыз, осындай координаттары бар трюктегі түйреуішті табыңыз және гайканы шпилькаға бұраңыз. Сондай-ақ кішірек операцияларды орындауға болады, мысалы: манипулятордың тұтқасын осындай және осындай траектория бойынша бөлікке әкеліп, оны белгілі бір нүктеде тоқтату, гайка бар-жоғын анықтау, тұтқаның алдыңғы бөлігін табу, қатайту жаңғақтар жинақ ретінде. Мұндай команданың егжей-тегжейлі дәрежесі басқарудың стратегиялық деңгейіне қызмет ететін компьютердің алгоритмімен белгіленеді және келесі деңгейді - тактикалық түсінуге байланысты. Өзінің компьютері немесе арнайы компьютерлік немесе бағдарламалық құрал деп аталатын құрылғысы болуы мүмкін тактикалық деңгейді басқару жүйесі стратегиялық деңгейде алынған элементарлық команда негізінде есептеуді, траектория мен қозғалыс траекториясының параметрлерін қалыптастыруды қамтамасыз етеді. Басқару жүйесінің бұл деңгейін қарапайым операция деп санауға болмайды: қажетті жұмыс операциясын жүзеге асыратын манипулятордың траекториясы мен параметрлері есептелсе де, тапсырма осы траекториядан өту болып табылады. Өйткені, манипулятор өзінің күрделі динамикалық жүйесі болып табылады: біріншіден, оның байланысы абсолютті қатаң емес, екіншіден, оны еленбесе де, бұл олардың қозғалыстағы күшті өзара тәуелділігіне байланысты. Ол манипулятордың әрбір буынының жылжымалы негізде орналасуынан көрінеді, өйткені ол ең тәуелсіз қозғалыс болып табылатын алдыңғы буынға бекітілген. Өз кезегінде, бұл жетекші звено жылжымалы қондырғыға да бекітіледі және осылайша ол манипулятор бағандарына немесе роботтың жақтауына бекітіледі. Осылайша, шайқас ұялы телефонға негізделген, ол ұялы телефонға негізделген және т.б. е. Бірақ жұмысты орындау қиын екені белгілі, мысалы, кеменің палубасында шұңқыр кезінде: қозғалу кезінде қозғалысты дұрыс өлшеу қиын. (Оқырманға түсінікті болу үшін манипуляторлар мен басқа да күрделі жүйелердің динамикасымен арнайы ғылым айналысатыны – теориялық механика, оны зерттеу үшін ең алдымен математика мен физика (механика) өте жақсы болуы керек екенін ескеріңіз. Басқару жүйесінің соңғы, ең төменгі деңгейі – атқарушы деңгей. Манипулятор буындарының қозғалысын басқаруға арналған жауапкершіліктің бұл деңгейі ұтқырлықтың әрбір деңгейінде жанама болып табылады (әдетте микропроцессорда жүзеге асырылады). Сондықтан роботты басқару жүйесінің иерархиясының әрбір деңгейі өзінің төтенше және маңызды міндеттерін шешеді. Деңгейлер бір-бірімен байланысады: төменде ақпарат пен командаларды орындауға сұраныстар, ал жоғарыда – қадамдық, егжей-тегжейлі, әрбір жетектің соңында келетін, есеп беретін сигнал-команда түріндегі шешімдер. Кесте деңгейлердің өзара әрекеттесуін, роботты басқару жүйесін, олардың әрқайсысы шешетін тапсырмалардың мазмұнын және осы шешімдерді жүзеге асыруға арналған техникалық (аппараттық) құралдарды неғұрлым көрнекі түрде бере алады. Дегенмен, әрбір роботты басқару жүйесі дәл осылай (барлық деңгейлерде) салынған деп ойламау керек. Мұндай дизайн шешімдері кейбір роботтардың CS-де жеке деңгейлер болмаған кезде мүмкін болады, ал басқалары көршілестерді айналып өтетіндей әрекеттеседі: мысалы, стратегиялық деңгей тікелей жетектерге, яғни атқарушы деңгейге командалар береді; сенсорлық жүйеден ақпарат тек жоғары деңгейге ғана емес, сонымен қатар аралық деңгейге де келеді. Бірақ басқару жүйесін құрудың кез келген нұсқасы бар өнеркәсіптік роботтарды пайдаланған кезде роботқа белгілі бір жұмыс операцияларын орындау үшін командалар көзі әрқашан адам операторы болатыны анық. Иерархияның ең жоғары деңгейі жасанды интеллект элементтері бар ең күрделі үшінші буын роботтарының КС-де міндетті түрде болады. 1-схемада мұндай роботтардың жалпы құрылымы көрсетілген. Бұл олардың қаңқасының бір түрі, онда роботтың жұмыс істеуі үшін маңызды барлық элементтер біріктірілген. 2-диаграмма роботтың CS кейбір аралық деңгейлерін қалай айналып өтуге болатынын көрсетеді. Көптеген заманауи роботтар үшін негізгі және міндетті SU стратегиялық деңгейі болып табылады - ол адам операторынан командаларды алады. Бірақ адаптивті 1 басқаруды жүзеге асыратын бұл деңгей басқару жүйесінде болмауы мүмкін: егер жоғары деңгей тактикалық деңгейге түсінікті жеткілікті егжей-тегжейлі командаларды берсе, онда стратегиялық деңгейдің қажеттілігі жойылады. Дәл осылай, егер стратегиялық деңгейдің өзі нақты жетектер үшін сигналдарды есептейтін болса (манипулятор буындарының қозғалғыштық дәрежесіне сәйкес) бейімделетін роботтың басқару жүйесі тактикалық деңгейге ие болмауы мүмкін. Роботтарды басқару жүйелерін шолуды қорытындылай келе, біз келесі маңызды тенденцияны атап өтеміз. Есептеу техникасы бүгінгі күні өте жоғары қарқынмен дамып жатқандықтан және қазіргі уақытта микрокомпьютер бейімделгіш роботты басқаруға әбден қабілетті, ал шағын компьютер (немесе бірнеше микрокомпьютерлер) тіпті жасанды интеллект элементтері бар роботты басқара алады, бұлыңғырлық бар. иерархиялық деңгейлер арасындағы шекаралар. Атқарушыдан басқа барлық басқару деңгейлері (ол үшін манипулятордың жетегінде тікелей орнатылған микропроцессор ыңғайлы) бір компьютер арқылы жүзеге асырылады. Сондықтан, шын мәнінде, бұл деңгейлер тек бағдарламалық қамтамасыз етуде ғана ерекшеленеді: олардың әрқайсысы үшін жалпы (орталық) компьютерге енгізілген өз бағдарламасы құрастырылады. жүктеу/скачать 33,04 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|