Sant peterburg

3.2. Sensor ma'lumotlarni qayta ishlash uchun aqlli tizimlar
1) atrof-muhit uchun muhim bo'lgan alohida ob'ektlarni keyinchalik
taqsimlash bilan atrof-muhitning umumiy rasmini beradigan tizimlar.
vazifalarga muvofiq robotning funktsional bloklariga ko'ra,
aqlli robotlarning sensorli ta'minoti uchun:
tashqi muhit va uning o'ziga xos ob'ektlari xususiyatlari;
ushbu muhitdagi pozitsiya. Bu quyidagi talablarni belgilaydi
aqlni amalga oshirish. Sun'iy intellekt tarqatildi
2) turli fizik-kimyoviylarni aniqlaydigan tizimlar
84
Machine Translated by Google

---

ko'rish tizimining manipulyatorining ishchi organida
ular bilan aloqa o'rnatishdan oldin.
va kuch datchiklari.
robotlar. Ular tashqi muhit ob'ektlari (taktil sensorlar) bilan aloqani
o'rnatishga, yuzaga keladigan kuchlarni o'lchashga imkon beradi.
burchak koordinatalari, siljish va tezlik o'lchagichlari, shu jumladan
gacha tashqi muhitning alohida ob'ektlari soni va nisbatan
organ. Oxirgi tizimlar ko'pincha xostlarni o'z ichiga oladi
manipulyatorning ishchi organlari va korpus (bamper) mobil
faqat robotni boshqarish tezligida.
birinchi navbatda ikkita ijro etuvchi tizimni saqlash uchun - manipulyatsiya
va harakat. Bu asosiy narsani aniqlaydi
robotlar navigatsiyani ta'minlovchi tizimlarga bo'linadi
o'zaro ta'sir o'tkazish joyi (moment datchiklari), ularni ushlab turish
moslamasi bilan ushlab turganda, ob'ektlarning sirpanishini aniqlash
uchun. Kontaktni sezish tizimlari tabiatan oddiy, ammo ular
Harakat tizimlarida ishlatiladigan sensorli tizimlar
Robotning bir qismi sifatida bu sensorli tizimlarning barchasi yo'naltirilgan
Sensorli tizimlar manipulyatorlarga ham xizmat qiladi
oldin dinamikaga sezilarli cheklovlar qo'yish
sharoitlar va boshqalar).
sensor tizimlariga qo'yiladigan talablar - diapazon, aniqlik, tezlik va
boshqalar.
kosmosda va harakat xavfsizligini ta'minlaydigan tizimlar (to'siqlar bilan
to'qnashuvning oldini olish, qiyaliklarda ag'darilish, tashqi ko'rinishga
kirish).
robot: uning kosmosdagi geografik koordinatalari sun'iy yo'ldosh
tizimlaridan Yerning magnit maydonidan foydalanadigan tizimlargacha;
manipulyatorning harakati va uning ishini sezish tizimi
Kontaktli sensorli tizimlar sezish uchun ishlatiladi
ikkita guruhni tashkil qiladi: boshqaruv tsikliga kiritilgan tizimlar
sensorli tizimlar bilan bog'liq parametrlarni belgilaydi
Sensor tizimlarining muhim parametri - bu harakat oralig'i. Ushbu
ko'rsatkichga ko'ra, robotlarning sensorli tizimlarini kontaktli, qisqa
masofali, uzoq masofali va ultra uzoq masofaga bo'lish mumkin.
85
Machine Translated by Google

---

sensor tizimlarida birlamchi chiqaradigan transmitter mavjud
Uzoq masofali sensorli tizimlar olishga xizmat qiladi
sezuvchanlik (birlik va o'nlik kuchi bilan tetiklash
robot manipulyatorining butun ish maydoni hajmidagi tashqi muhit va
mobil robotning muhiti haqida ma'lumot.
Kerakli olish uchun kontaktsiz sensorli tizimlarda
muhrlangan magnit boshqariladigan kontaktlar, asoslangan
ob'ektlar va ular bilan aloqa qilishdan oldin atrof-muhit.
Supero'tkazuvchilar kauchuk ("sun'iy teri") va boshqalar. Ushbu
qurilmalar uchun muhim talab yuqori
robotga ham, uning tashqarisiga ham joylashtirilishi mumkin (tashqaridan
ma'lumot olish uchun).
Faol va passiv sezgi tizimlarini farqlang. Faol
Qisqa masofali sensorli tizimlar yaqin atrofda joylashgan ob'ektlar
haqida ma'lumot beradi
navigatsiya tizimlari, lokatorlar va boshqa sensorli tizimlar
axborot, ular tomonidan chiqariladigan maxsus signallardan foydalaniladi
Ultra uzoq masofali sensorli tizimlar asosan mobil robotlarda
qo'llaniladi. Bularga turli xillar kiradi
gramm), kichik o'lchamlar, mexanik kuch va ishonchlilik.
optik lokatorlar va masofa o'lchagichlar, masofaviy hisoblagichlar
(optik, radiotexnika, ultratovush va boshqalar) va muhit va uning
ob'ektlarining tabiiy nurlanishi. Bunga qarab
harakatlanuvchi bilan ishlashda statsionar robotlarda qo'llanilishi
manipulyatorning ishchi tanasidan yoki robotning tanasidan, ya'ni.
ularning o'lchamiga mos keladigan masofalarda. Bunday tizimlar o'z ichiga oladi
tegishli diapazon. Bunday qurilmalar topilgan
ularning his-tuyg'ulari). Ular chegara kalitlarida amalga oshiriladi,
tezroq, har xil haqida ma'lumot berish
Uzoq masofali va ultra uzoq masofali sensorli tizimlar mumkin
tuproq zichligi va boshqalar. Bunday kontaktsiz qurilmalar texnik jihatdan kontakt
qurilmalariga qaraganda ancha murakkab, ammo ular robotga vazifani bajarishga imkon beradi.
Taktil sensorlar kontakt ma'lumotlarini olishdan tashqari, ob'ektlarning
o'lchamini aniqlash uchun ham ishlatilishi mumkin (b
ob'ektlarning ish joyida paydo bo'lishini oldindan bilish uchun.
86
Machine Translated by Google

---

tashqi ob'ektlarning cheklangan va oldindan belgilangan ro'yxati
ilovalar, passiv tizimlar ishlashining maxfiyligi ham muhimdir. E'tibor
bering, insonning barcha sezgilari passivdir. Biroq, bu turdagi tizimga ega
bo'lgan ba'zi hayvonlarda
muomala qilinadigan muhitlar. Ko'pincha ham bor
STZ monokulyar, binokulyar (stereo ko'rish) va ko'p burchakli (ko'p
sonli "ko'rish nuqtalari" bilan) bo'lishi mumkin.
muhit yoki ular tomonidan asosiy signal ta'sirida yaratilgan. Passiv
tizimlar tabiiy ravishda faqat qabul qiluvchiga ega
qurilma va emitent rolini tashqi muhit ob'ektlarining o'zlari bajaradi.
Shuning uchun passiv sensorli tizimlar odatda texnik jihatdan sodda va
faol bo'lganlarga qaraganda arzonroq, lekin kamroq ko'p qirrali. Ba'zilar uchun
tirik organizmlarni ko'rish bilan, texnik ko'rishning vazifalari oddiyroq,
ya'ni, qoida tariqasida, bu erda ko'proq.
nisbatan past narxda ishonchlilik.
Sensorli robotlar uchun eng keng tarqalgan
siz ularni belgilashingiz, ob'ektlar bilan kontrastni qo'llashingiz mumkin
video tizimlarining ishlashini engillashtirish uchun tashqi muhitni maxsus
tashkil qilish qobiliyati. Masalan, ob'ektni tanib olish uchun
va birinchi navbatda, ko'rish ularni kerakli ma'lumot bilan ta'minlamaydi,
shuningdek, faol sezgi tizimlari (ko'rshapalaklar, delfinlar) mavjud.
ulardan texnik ko'rish tizimlari (VTS), dastur
yoritish va boshqalar.
qabul qilingan ko'rish tizimlari, joylashuv, kuch-moment va taktil tizimlari.
Eng ko'p qirrali
ular joylashgan sirtlar, maxsus tizimlar
to'g'ridan-to'g'ri signal yoki ob'ektlardan aks ettirilgan ikkilamchi signal
umuman zamonaviy robototexnikani rivojlantirish. Taqqoslangan
robotlar, real vaqt rejimida ishlash va yuqori ega bo'lish zarurati kabi
muhim talablar mavjud
bu esa o‘z vaqtida belgilovchi yo‘nalishlardan biriga aylandi
signal va qabul qiluvchi vosita orqali o'tganni qayd qiladi
Shu bilan birga, boshqa maqsadlar uchun video tizimlar bilan
solishtirganda, bir qismi sifatida foydalanish uchun mo'ljallangan tizimlar
87
Machine Translated by Google

---

88
1 – tasvirni raqamlashtirish, 2 – normallashtirish va masshtablash (video protsessor),
3 – tanib olish (PC), 4 – geometrik parametrlarni tasniflash va aniqlash (ko‘p qatlamli
neyron tarmoq), A1, A2 – strukturaviy-parametrik adapterlar (TsNII RTK, Rossiya)
- atrof-muhit ob'ektlarini tan olish;
– uchun geometrik parametrlar va koordinatalarni aniqlash
- atrof-muhitning umumiy vizual tasvirini olish;
3.4-bandda. Dores STZ manipulyatorining asosiy funktsiyalari:
Ko'rish tizimlari quyidagi vazifalarni hal qiladi:
raqam to'g'ridan-to'g'ri manipulyatorlarga joylashtirilgan.
ularning geometrik parametrlarini bo'lish,
ob'ektlar bilan manipulyatsiya operatsiyalarini ta'minlash (qo'lga olish,
- tashqi muhitning alohida ob'ektlarini tan olish va aniqlash
tizimlari.
- boshqa turdagi sensorlardan olingan ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish
mobil video sensor qurilmalardan foydalanish, shu jumladan
Ko'rib chiqiladigan Dores kosmik manipulyatorining STZ
Shaklda. 3.1 misol sifatida funktsional diagrammani ko'rsatadi
qora va oq va rangli. Robotga xos variant
Guruch. 3.1. Dores kosmik manipulyatorining STZ funktsional diagrammasi:
Machine Translated by Google

---

asosida tuzilishi va parametrlarini qo'pol va nozik sozlash
2 m masofada 20 sm - 1 sm, 10 °, 0,5 m masofada - yo'q
o'zgartirilgan genetik algoritmlar.
Umumiy holatda VS ga kirish ma'lumotlari kelishi mumkin
– operator konsoliga videoma’lumotni chiqarish.
gacha bo'lgan ob'ektlarning koordinatalarini aniqlashda xatolik
ob'ektni tanib olish tezligi va ehtimolligi. Moslashuv jarayonining o'zi bir
necha bosqichlardan iborat, jumladan
alohida ob'ektlarning tasvirlarini ularni har tomondan tekshirish orqali.
nur, shuningdek, boshqa turdagi sensorlardan.
Pentium I - 0,2 s.
birinchisidan ajratilgan ish maydonining umumiy ko'rinishining video kamerasi
elektromagnitning ko'rinadigan spektrida ishlaydigan sensorlardan
Stereo tasvirni olish uchun tizim soniya bilan to'ldiriladi
2 mm dan ortiq, 1 °. Ob'ektlarning o'lchamlari kattalashgani sayin,
aniqlik oshadi. Kompyuter turiga qarab ob'ekt koordinatalarini hisoblash vaqti
yorug'lik, kontrast, ob'ektlarning holati, fon. Juftlash
radiatsiya, bu spektrning ko'rinmas qismlarida - infraqizil, ultrabinafsha,
radio, rentgen va gamma
Robot atrof-muhit ob'ektlarining uch o'lchovli tasvirini olish uchun
tekshirish operatsiyalarini amalga oshirganda, u mumkin
Strukturaviy-parametrik moslashuv tizimning diqqat markazidagi
buzilishlarga, o'zgarishlarga moslashishini ta'minlaydi
gorizontal tekislikda ma'lum masofa (tayanch) bo'yicha, bu stereo
effektni belgilaydi.
Bu raqamlashtirilganda asl tasvirni buzadi. Moslashish jarayoni tashqi
muhitdagi yuqoridagi o'zgarishlarga mustaqil reaktsiyalarni
shakllantirishga takroriy o'rgatishdan iborat. Bunday holda, optimallik
mezonlari
operatsiyalar);
ko'p burchakli ko'rish tizimi, shu jumladan uch o'lchamli ko'rish
moslashish metr ham bitta elementning o'lchami, ustiga
harakat, yig'ish va boshqa texnologik
kamerani manipulyatorning ushlagichida ishlating. Ushbu kamerani
manipulyator bilan harakatlantirish orqali siz amalga oshirishingiz mumkin
89
Machine Translated by Google

---

90
sun'iy intellekt usullarini qo'llash - real vaqtda murakkab tasvirlarni
tanib olish. Unda
Yuqorida aytib o'tilgan ikkinchi muhim hissiy tizim
STZni takomillashtirishning asosiy muammosi, bu talab qiladi
uning tasviri operator konsolida.
jonli dunyoda tasviriy ma'lumotlar doirasida tugallanadi [4].
transilluminatsiya orqali rentgen diapazonida. Shaklda. 3.2 portfel
tarkibini olish bilan tekshirish operatsiyasini ko'rsatadi
ob'ektlar bilan kuchlarning o'zaro ta'siri bilan bog'liq operatsiyalar
zamonaviy STS hali ham tirik tabiatning vizual tizimlaridan past. Buning
sababi shundaki, zamonaviy CTSda bu jarayon og'zaki ma'lumotlarga
o'tish yo'li bilan amalga oshiriladi
kuchlarni sezish tizimlari, birinchi navbatda, manipulyatorlar. Amalga
oshirish uchun tegishli sensorli tizimlar kerak
Shaklda. 3.2-rasmda xavfli ob'ektlarni qidirish va aniqlash uchun
antiterror roboti ko'rsatilgan. U STZ operatsion tizimi bilan jihozlangan
Guruch. 3.2. Antiterror roboti (TsNII RTK, Rossiya)
Machine Translated by Google

---

91
1 – rentgen apparati, 2 – tibbiy konsol, 3 – televizor tizimi, 4 – manipulyator, 5 –
robotni boshqarish moslamasi, 6 – kuch aks ettiruvchi joystikli operator konsoli
(Braunshvayg texnika universiteti, Germaniya)
Aqlli robotlarning bir qismi sifatida, albatta, turli xil sensorli tizimlar shaklida rivojlangan
sensorli yordam mavjud.
Manipulyatorni operatordan boshqarishda "harakat aks ettirilishi". Ushbu kuchlarni sezish
tizimlarining asosini kuch-moment datchiklari, shuningdek, kuch kuzatuvchilari - kuch
kalkulyatorlari tashkil etadi.
maqsadi va ishlash tamoyillari. Umuman olganda, muammo
avtomatik pozitsiya-kuch tizimlarida qo'llaniladi
manipulyatorlarni boshqarish, shuningdek, ta'sirni ta'minlash
- izchil va bir-birini to'ldiruvchi funktsiyani ta'minlash
neyron tarmoqlarga asoslangan [5].
Sensor tizimlarning pleksatsiyasi quyidagi ikki jihatni o'z ichiga oladi:
manipulyatorning matematik modeli va ko'pincha amalga oshiriladigan
erkinlik darajalarining pozitsiyasi va tezligi haqidagi ma'lumotlarga asoslangan.
murakkab, unda sinishlarni to'g'rilashda,
Shaklda. 3.3 tibbiy robototexnikaga misol
hissiy tizimlarning joylashishini aniqlash;
o'zaro ta'sirlar. Bunday kuchlarning o'zaro ta'siri haqida ma'lumot
majburlash.
tashqi muhit, shuningdek, bunday istalmagan holatlarning oldini olish
Guruch. 3.3. 3DOF tibbiy robot kompleksi:
Machine Translated by Google

---

5. ramzlar (tushunchalar) - komplekslashning yuqori darajasi.
- ob'ektlarni bir qator xususiyatlar bilan tanib olish, siz
harakatning jismoniy tamoyillari;
Bular turli sezgi tizimlari.
1. birlamchi sezgi axboroti (birlamchi signallar);
Birinchi jihatga tegishli tipik vazifalar:
- sensorli ma'lumotlarning ishonchliligi va ishonchliligini oshirish,
turli xil sensorlarni ko'paytirish
- bir nechta sensorli tizimlardan olingan ma'lumotlarning funktsiyasi
bo'lgan atrof-muhit ob'ektlarining parametrlarini aniqlash;
darajalari. Bunday besh daraja mavjud:
murakkablashtirish. Yuqoridagi tasnif soddalashtirishdir
4. hissiy tizimlar tomonidan aniqlangan og'zaki belgilar;
ularda turli xil sensorli tizimlardan foydalangan holda pastki diapazonlar;
umumiy mezonlarga asoslangan hissiy tizimlar. Bu yondashuv
2. sensorli axborot elementlari (masalan, VSdagi matritsali
tasvirlarning piksellari va boshqalar);
Muammoning so'nggi jihatining o'ziga xos xususiyati - birgalikda
ishlash to'plamiga tizimli yondashish zarurati
- harakat doirasini sindirish orqali kengaytirish
tizim va aniq tizim, lekin tor doirada ishlaydi
3. ob'ektlarning tasvirlari;
Komplekslash tizimlarini nuqtadan tasniflaymiz
Jadvalda. 3.1 bu darajalarning xarakterli xususiyatlarini ko'rsatadi
- keng qamrovli, ammo etarli darajada aniq bo'lmagan ma'lumotlardan
birgalikda foydalanish orqali sensorli ma'lumotlarning aniqligini oshirish;
komplekslash deyiladi.
tizimlari.
Ikkinchi jihatga tegishli tipik vazifalar:
birlamchi ma'lumotlardan borgan sari umumlashtirilgan shakllarga
aylanadi va shunga mos ravishda turlicha bo'lishi mumkin
o'lchangan qiymat.
- bir nechta teginish orqali umumiy vazifalarni birgalikda hal qilish
u amalga oshirilayotgan axborotni qayta ishlash darajasi. Sezgi
ma'lumotlari ketma-ket ishlov berishda
92
Machine Translated by Google

---

jarayon
Fizik-
kimyoviy
Fazoviy
aniqlik
O'rta
Davomiy
yuqori
Oshirish
obrazli
statistik
Muammolarni
bartaraf
qilish;
nosozliklarni
TUZATISH
va
combiniro
Moslash
Axborot
turi
ma
`lumot
ishonchlilik
Kamroq
baland
Daraja
belgilar
O'rta
yuqori
ramziy
tasvirlar
vakillik
va
solishtiring
foydalanish
osmon
belgilari
lekin
vaqtinchalik
Oshirish
va
birlashtirilgan
Mantiqiy
va
Umumlashtirilgan
ma
`lumot
ma
`lumot
aniqlik
ing
Signallar
Matematik
turi
yo'q
ma
`lumot
O'rta
nostaljik,
noaniq
signallari
segmentatsiya
Fazoviy
3.1-
jadval
Deterministik,
ehtimol
model
Ahamiyati
Vaqtinchalik
zichlikni
qo'shish
usullari
determeniro
va
diskret
Tushunchalar
Ramziy
Xarakterli