Visão geral
Parte E. Robótica Móvel começou como um domínio de investigação por
direito próprio no final dos anos 1960 com o projeto no SRI Shakey. O
estudo seminal de NJ Nilsson "um autômato móvel: Uma Aplicação de
Inteligência Artificial Técnicas" no IJCAI 1969, já abordou a
percepção, mapeamento, planejamento de movimento, ea noção de
arquitetura de controle. Essas questões, de facto estar no centro de
pesquisa de robótica móvel para as décadas seguintes. A década de 1980
explodiu com projetos de robôs móveis, e logo que era necessário para
lidar com a realidade do mundo físico, os problemas surgiram indicações
de que a investigação promovida romance, na verdade, afastando-se o conceito original em que o robô foi apenas uma aplicação de
técnicas de IA Esta parte aborda todas as questões que, juntos, são
necessárias para criar e controlar um robô móvel, exceto para o desenho
mecânico em si.
Sensoriamento, como tal, é o assunto da parte C, mas a utilização de
sensores para o mapeamento do ambiente e da localização do robô,
central para a navegação de robôs móveis, são desenvolvidas nesta parte
do Caps. 36 e 37, com ligações muito próximas com a teoria de estimação
(Parte A, cap. 4). Várias questões apresentadas nos fundamertos (Parte A)
são revisitadas nesta parte e inserido no contexto e as especificidades
de robôs móveis, tais como controle de movimento (cap. 6, Parte A, Cap.
34. Nesta parte). Planejamento de movimento é abordada na Parte A, cap.
5, enquanto que os problemas específicos do planejamento de movimento e
evitar obstáculos são objecto de Chap. 35. Um robô móvel é um sistema
de integração de sensores, tomada de decisão e ação. Por conseguinte,
controlar questões de arquitetura foram muito desenvolvidas em robótica
móvel através da robótica, muitas vezes levantando polêmica. Capítulo
38, com foco em sistemas baseados em comportamento, provavelmente deve
ser lido tendo em mente Chap. 8 (Parte A) em arquiteturas de sistemas
robóticos e programação, e cap. 9 (Parte A) em AI raciocínio e métodos
de aprendizagem
para a robótica.
O que acontece quando vários robôs móveis se reúnem? Como o
comportamento coletivo faz surgir e como ela pode ser controlada? Estas
questões surgiram muito cedo.
As respostas são desenvolvidas no Caps. 39, 40 e 41.
Com o desenvolvimento de robôs móveis, as questões de controle
tornaram-se uma grande preocupação quando pareceram necessarias para
conseguir movimento suave e eficaz para seguir trajetórias
determinadas. Além disso, o desenho da estrutura de locomoção de robôs
com rodas foi muitas vezes semelhante ao de um carro, i.e., sem vínculos. Cinemática e controle, que eram essencialmente estudados em
manipuladores, entrou no campo da robótica móvel. As técnicas para
controle de direção, utilizando principalmente o controle de feedback e
teoria de controle linear são apresentados no capítulo 34.
O capítulo 35 trata do planejamento do movimento a partir do
ponto de vista da robótica móvel. Neste contexto, não holonômica
constrangimentos cinemáticos apareceu como uma grande dificuldade e
geometria diferencial como um instrumento importante para atingir os
movimentos calculados pelos planejadores movimento clássico. Outra
diferença de planejamento do movimento clássico abordado aqui está a
negociar os obstáculos desconhecidos ou móveis em ambientes incertos, o
que levou ao desenvolvimento de abordagens usando sensor baseado em
movimento.
A navegação de robôs móveis exige a construção de mapas do
ambiente. A primeira questão abordada no capítulo 36 é, portanto: que
representações são as mais adequadas, como, por exemplo, que a ONU
mesmo terreno, a própria noção de obstáculo tem um significado
diferente do que dentro de casa? E outra questão é: como as incertezas de sensoriamento devem ser tratadas? Além disso, robôs móveis precisa mapear
seu ambiente de forma incremental, ao mover-se nele. Daí representações
parciais, construídos a partir de posições diferentes, precisam ser
fundidas em conjunto para construir um mapa coerente. Isto exige que o
robô para conhecer esses lugares, que só são definidas com respeito ao
meio ambiente próprio mapa. Daí a Localização e mapeamento deve ser realizado em simultâneo, e no capítulo 37 contém um resumo das técnicas para resolver este problema SLAM.
Meados dos anos 1980 foi um período muito rico para a robótica
móvel. É então que três temas principais foram os primeiros
destinatários: SLAM, nonholonomy e arquitetura de controle
turas. Provavelmente uma das controvérsias mais interessantes na
área foi levantada por uma arquitectura Rodney Brooks 'subsunção que,
ao eliminar os componentes da arquitetura deliberativa, tornou-se o
paradigma de comportamento baseado em robôs. Capítulo 38 discute os
conceitos de arquitetura.
Esta parte inclui três capítulos distribuídos em robótica.
Interação entre múltiplos robôs móveis para a realização de uma missão
comum ou de coordenação, através da comunicação direta ou indireta, ou
mesmo nenhuma comunicação de todo, os sistemas de robô compostos de
algumas máquinas ou grandes enxames com comportamentos emergentes, e os
algoritmos subjacentes são descritos no capítulo 40 . Nesse capítulo,
cada robô tem a sua própria capacidade e comportamento individual.
Podemos projetar robôs a partir de outros robôs? Robôs pode reconfigurar seu
próprio corpo? Robôs podem se replicar? Capítulo 39 trata dos robôs
modulares, i.e., robôs construídos a partir de peças intercambiáveis,
que podem se reconfigurar de acordo com a tarefa, o movimento ou
a situação.
Finalmente, com o desenvolvimento da miniaturização e
da comunicação sem fio, a própria noção de robôs distribuídos tomou outra
dimensão. Robôs podem ser espalhados em toda parte e tornar-se
generalizada. Estes novos problemas são o tema do capítulo 41, que
conclui essa parte.
Assim que a tecnologia permitiu o projeto a um custo acessível
de robôs integra dos, a decisão de detecção e de movimento e, como
resultados de pesquisas se tornaram disponíveis, aplicações potenciais
em todos os domínios se tornou uma questão séria investigação em vários
projetos, como será descrito na parte F.
