 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( октябрь 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Автономные исследовательские роботы - это интеллектуальные машины, способные выполнять задачи в мире самостоятельно, без явного контроля со стороны человека, которые используются для дальнейших научных исследований. [1]
История [ править ]
Бостонская компания Denning Mobile Robot Company была первой компанией, предложившей готовых автономных роботов , которые впоследствии были приобретены в основном исследователями. Real World Interface , Inc. (RWI) Гриннелла Мора и Nomadic Technologies Джеймса Слейтера ( США ) вместе с K-Team Франческо Мондады ( Швейцария ) были другими компаниями-первопроходцами в этой области, обращающимися к потребности в готовых роботах для использование исследователями робототехники. RWI создал B-21, Nomadic XR4000, в то время как крошечный мобильный робот Khepera появился из конюшен швейцарской K-Team.
Однако высокая цена этих машин означала, что их могли себе позволить лишь несколько аспирантов и военных исследователей. В конце концов, в 1995 году был представлен недорогой робот Pioneer (в результате сотрудничества RWI и ActivMedia Robotics), проект, который расширил исследования в области мобильной робототехники благодаря доступной цене.
К 1999 году компания Denning перестала существовать. В 1998 году RWI объединилась с ISRobotics, чтобы создать iRobot . More представила робота с дистанционным управлением PackBot , отказавшись от автономных исследовательских роботов, чтобы выйти на военные рынки. Nomadic Technologies также покинула поле. MobileRobots Inc и K-Team продолжали снабжать исследовательское сообщество.
В 2003 году Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов ( DARPA ) заключило контракт с Segway на преобразование пятнадцати автомобилей Segway PT в роботизированные мобильные платформы Segway. Segway и доставили агрегаты в DARPA в апреле. В июне DARPA работало с SPAWAR Systems Center в Сан-Диего, чтобы передать устройства 14 правительственным и университетским исследовательским учреждениям. [2]
[ править ]
Работа в помещении [ править ]
В 1990-х и 2000-х годах исследовательские роботы улучшили автономную работу внутри помещений. Готовые исследовательские базы предлагают необходимую чувствительность, мобильность и вычислительную мощность. К ним относятся Pioneer, PatrolBot , PowerBot и PeopleBot. Эти платформы могут отображать здания и ориентироваться в готовом виде , используя SLAM и разновидность метода Монте-Карло / локализацию Маркова и модифицированный поиск с итерацией по значениям, с любым датчиком класса 2-D дальномера. Этот метод создает удобочитаемую карту рабочего пространства робота, которая может контролировать и отслеживать роботов во время их движения. Evolution Robotics предлагает программное обеспечение VSLAM для одной камеры , которое заменяет определение расстояния визуальным.сопоставление с образцом , но эта система не может создать удобочитаемую карту. Другие группы создают VSLAM на основе стереокамер. Поскольку стереокамера предоставляет данные о дальности, можно создавать карты и отслеживать роботов. В K-Team Khepera , Segway на основе платформ и другие научно - исследовательские робот можно связать с внешними вычислительными ресурсами , чтобы использовать такое программное обеспечение.
Точность зависит от точности датчика, детализации данных и скорости вычислений. Лазеры для определения расстояния могут иметь точность +/- 1 см, в то время как точность цифровых стереокамер ограничена 0,25 пикселей и, следовательно, зависит от дальности. Системы на основе зрения требуют больше вычислительных ресурсов, чем простые системы определения расстояния, такие как лазеры, но могут использовать цифровой сигнальный процессор, встроенный в камеру. Компромисс между стоимостью и точностью привел к появлению менее дорогих систем технического зрения на потребительских роботах, в то время как коммерческие и промышленные роботы и автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV), как правило, используют лазерные системы.
Работа на открытом воздухе [ править ]
На открытом воздухе, локализация в первую очередь обрабатываются с GPS , однако, спутниковые сигналы могут часто быть потеряны из - за препятствий. Без роботов обычно используют счисление и отслеживание инерционного движения. Точный расчет полагается на относительное движение колес и подвержен совокупным ошибкам проскальзывания. Для инерционного отслеживания движения используются гироскопы и акселерометры для измерения движения. Точность зависит от качества датчика и калибровки. Роботы Segway RMP 400 и Seekur - две платформы, разработанные для таких исследований; большинство других исследовательских роботов на открытом воздухе собраны из существующих транспортных средств.
В условиях ограниченного пространства некоторые роботы, такие как John Deere Gator, просто окружают периметр радиомаяками и используют простую триангуляцию от трех или более маяков для определения местоположения и навигации. Маяки также используются в помещениях более старыми AGV на заводах.
Программирование [ править ]
Большая часть исследовательского программного обеспечения для автономных роботов представляет собой бесплатное программное обеспечение или программное обеспечение с открытым исходным кодом , включая: операционную систему робота , Carmen из Карнеги-Меллона , Player / Stage / Gazebo из Университета Южной Калифорнии и API ARIA [3] от MobileRobots Inc. URBI с Free Software SDK используется во многих университетах.
Коммерческое программное обеспечение включает Webots , который разрабатывается с 1998 года и имеет лицензии более 500 университетов. Она работает на Linux , Windows , и Mac OS X . В июне 2006 года Microsoft Research начала предлагать бесплатные бета-тестовые копии комплекта разработки программного обеспечения Robotics Studio с роботами Pioneer в моделировании для Windows XP .
Ссылки [ править ]
- ^ Нажмите, Массачусетский технологический институт. "Автономные роботы | Пресса Массачусетского технологического института" . mitpress.mit.edu . Проверено 5 мая 2021 .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 29 декабря 2009 года . Проверено 28 ноября 2009 . CS1 maint: не рекомендуется параметр ( ссылка ) CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ "Библиотеки API ARIA" . Архивировано из оригинала на 2008-09-15 . Проверено 7 октября 2019 .
