Kirish real vaqt tizimlarining tarixi Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar

Umumiy nuqtai

Yo'naltiruvchi model arxitekturasi - bu tizim dizayni spetsifikatsiyasi emas, balki kanonik shakl . RCS mos yozuvlar modeli arxitekturasi real vaqt rejimida harakatni rejalashtirish va boshqarishni yuqori darajadagi vazifalarni rejalashtirish, muammolarni hal qilish , dunyoni modellashtirish , rekursiv holatni baholash, tasvirlarni taktil va vizual qayta ishlash va akustik imzo tahlili bilan birlashtiradi. Darhaqiqat, RCS kontseptsiyasining evolyutsiyasi hozirgi paytda adabiyotda ma'lum bo'lgan subsusumdan SOARgacha, taxtadan ob'ektga yo'naltirilgangacha bo'lgan ko'pchilikning, hatto hammasining eng yaxshi xususiyatlari va imkoniyatlarini o'z ichiga olishga intilish bilan bog'liq. dasturlash.

RCS (real vaqtda boshqarish tizimi) har qanday darajadagi intellektual xatti-harakatlarni, shu jumladan insonning ishlash darajalariga qadar faollashtirish uchun mo'ljallangan aqlli agentlik arxitekturasida ishlab chiqilgan. RCS serebellumning nazariy modeli, miyaning nozik motorlarni muvofiqlashtirish va ongli harakatlarni boshqarish uchun mas'ul bo'lgan qismidan ilhomlangan. Dastlab u laboratoriya manipulyatorlarini sensorli-interaktiv maqsadga yo'naltirilgan boshqarish uchun mo'ljallangan edi. Yigirma o'n yil ichida u aqlli dastgohlar, zavodlarni avtomatlashtirish tizimlari va aqlli avtonom transport vositalari uchun real vaqtda boshqarish arxitekturasiga aylandi.

RCS ishlab chiqarish misollari va avtomobil tizimlari misollarini o'z ichiga olgan ko'plab muammoli sohalarda qo'llaniladi . RCS arxitekturasiga asoslangan tizimlar dastgoh asboblarida qismlar va asboblarni yuklash va tushirish, ishlov berish ish stantsiyalarini boshqarish, avtomat xurraklarni tozalash va qirqish ishlarini bajarish, kosmik stantsiya telerobotlarini boshqarishni o'z ichiga olgan turli xil ilovalar uchun har xil darajada ishlab chiqilgan va amalga oshirilgan. dengiz ostidagi avtonom transport vositalari, quruq uchuvchisiz transport vositalari, ko'mir qazib chiqarishni avtomatlashtirish tizimlari, pochta aloqasi pochta aloqasi tizimlari va suvosti operatsion avtomatlashtirish tizimlari.

Tarix

RCS bir necha yillar davomida turli xil versiyalar orqali rivojlanib bordi, chunki aqlli xatti-harakatlarning murakkabligi va nafosatini tushunish oshdi. Birinchi dastur 1970-yillarning o'rtalarida Barbera tomonidan sensorli-interaktiv robototexnika uchun ishlab chiqilgan .

RCS-1

RCS-1 boshqaruv paradigmasi asoslari.

RCS-1-da, maqsadlar va holatlarning har qanday kombinatsiyasiga to'g'ri javobni hisoblash uchun buyruqlarni sensorli qayta aloqa bilan birlashtirishga e'tibor qaratildi. Ilova vizual ta'qib qilish vazifalarida tuzilgan yorug'lik ko'rish tizimi bilan robot qo'lini boshqarish edi . RCS-1 ga Marr-Albus modeli, va Cerebellar Model Arithmetic Computer (CMAC) kabi biologik modellar katta ta'sir ko'rsatdi . tashkil beyinciğindeki .

CMAC uning ba'zi chiqimlari to'g'ridan-to'g'ri kirishga qaytarilganda davlat mashinasiga aylanadi , shuning uchun RCS-1 boshqaruv darajalari ierarxiyasida joylashtirilgan holat-mashinalar to'plami sifatida amalga oshirildi. Har bir darajada, kiritish buyrug'i samarali tomonidan gijgijlash uchun qilingan bir xatti tanlaydi geribildirim yilda rag'batlantirish-javob moda. Shunday qilib, CMAC rasmda ko'rsatilgandek RCS-1 ning namunaviy qurilish blokiga aylandi .

Ushbu qurilish bloklari iyerarxiyasi Tinbergen va boshqalar tomonidan kuzatilgan xatti-harakatlar iyerarxiyasini amalga oshirish uchun ishlatilgan . RCS-1 ko'p jihatdan o'xshash Bruks , «o'z ichiga olish arxitektura tashqari, deb emas, balki o'z ichiga olish orqali aslida keyin ko'ra, buyruqlar ifodalangan maqsadlar orqali aslida oldin RCS tanlaydi yo'l.

RCS-2

RCS-2 boshqaruv paradigmasi.

Keyingi avlod, RCS-2, 1980-yillarning boshlarida NIST avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish tadqiqot muassasasida (AMRF) ishlab chiqarishni boshqarish uchun Barbera, Fitsjerald, Kent va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan RCS-2 ning asosiy qurilish bloki rasmda ko'rsatilgan.

H funktsiyasi cheklangan holatdagi mashinalar holati jadvalining bajaruvchisi bo'lib qoldi . RCS-2 ning yangi xususiyati G funktsiyasini bir qator sensorli ishlov berish algoritmlaridan, shu jumladan tizimli yorug'lik va blob tahlil algoritmlaridan tashkil topganligi edi. RCS-2 Servo, Koordinatali Transformatsiya, E-Move, Vazifa, Workstation, Cell, Shop va Facility boshqaruv darajalaridan tashkil topgan sakkiz darajali ierarxiyani aniqlash uchun ishlatilgan.

Faqat dastlabki oltita daraja qurilgan. AMRF ish stantsiyalaridan ikkitasi RCS-2 ning beshta darajasini to'liq amalga oshirdi. Army Field Material Handling Robot (FMR) boshqarish tizimi , shuningdek, Armiya TMAP yarim avtonom quruqlik transporti loyihasi singari RCS-2da amalga oshirildi .

RCS-3

RCS-3 boshqaruv paradigmasi.

RCS-3 NBS / DARPA Multiple Authoe dengiz osti transport vositasi (MAUV) loyihasi uchun ishlab chiqilgan va kosmik stantsiya uchun ishlab chiqilgan NASA / NBS Standard Reference Model Telerobot Control System Architecture (NASREM) Flight Telerobotic Servicer moslashtirilgan ^. RCS-3 ning asosiy qurilish bloki rasmda ko'rsatilgan.

RCS-3-da taqdim etilgan asosiy yangi xususiyatlar - bu World Model va operator interfeysi. Jahon modelining kiritilishi vazifalarni rejalashtirish va modelga asoslangan sensorli ishlov berish uchun asos yaratadi. Bu vazifalarni dekompozitsiya (TD) modullarini takomillashtirishga olib keldi, shunda ularning har biri ish topshiruvchisi va har bir ish uchun tayinlangan quyi tizimlar uchun rejalashtiruvchi va ijrochi mavjud. Bu Saridis uchta darajadagi boshqaruv iyerarxiyasiga to'g'ri keladi.

RCS-4

RCS-4 boshqaruv paradigmasi.

RCS-4 1990 yildan beri NIST Robot tizimlari bo'limi tomonidan ishlab chiqilgan. Asosiy qurilish bloki rasmda ko'rsatilgan). RCS-4-dagi asosiy yangi xususiyat - bu Value Judgment (VJ) tizimining aniq vakili. VJ modullari RCS-4 boshqaruv tizimiga limbik tizim tomonidan biologik miyaga beradigan funktsiyalar turini beradi . VJ modullari xarajatlarni , foyda va rejalashtirilgan harakatlar xavfini hisoblab chiqadigan va ob'ektlarga qiymat beradigan jarayonlarni o'z ichiga oladi, materiallar, hudud, vaziyatlar, voqealar va natijalar. Qiymat holati o'zgaruvchilari qanday maqsadlar muhimligini va qaysi ob'ektlar yoki mintaqalarda ishtirok etish, hujum qilish, himoya qilish, yordam berish yoki boshqa yo'l bilan harakat qilish kerakligini belgilaydi. Qiymatga oid xulosalar yoki baholash funktsiyalari har qanday rejalashtirish yoki o'rganishning muhim qismidir. Aqlli boshqaruv tizimlariga qiymat bo'yicha fikrlarni qo'llash Jorj Pyu tomonidan ko'rib chiqilgan. VJ modullarining tuzilishi va funktsiyasi Albus (1991) da to'liq ishlab chiqilgan.

RCS-4 shuningdek, RCS-3 muddatli vazifa 5 dekompozitsiyasi (TD) o'rniga xulq-atvorni yaratish (BG) atamasidan foydalanadi. Ushbu o'zgartirishning maqsadi avtonom qaror qabul qilish darajasini ta'kidlashdir . RCS-4 yuqori ulanish yapılandırılmamışlar muhitda juda muxtor ilovalarni hal qilish uchun mo'ljallangan kommunikatsiya kabi faoliyat uchuvchisiz vositalari sifatida imkonsiz, jang maydonida , chuqur osti yoki uzoq kuni sayyoralar . Ushbu dasturlar avtonom baholash va real vaqtda idrok etish qobiliyatlarini talab qiladi . RCS-3 ishlab chiqarish , qurilish yoki telerobotika kabi kamroq talab qilinadigan ilovalar uchun ishlatishda davom etadiatrof-muhit ko'proq tuzilgan va inson interfeysi uchun aloqa o'tkazuvchanligi kamroq cheklangan kosmik yoki sayoz dengiz osti operatsiyalari uchun. Ushbu dasturlarda qiymatni baholash ko'pincha vazifalarni rejalashtirish jarayonida yoki operator operatorining kiritilishida bevosita ifodalanadi.