<<
>>

Задачи локализации и точного позиционирования мобильных роботов

Надежный и эффективный метод локализации должен успешно решать сле­дующие задачи:

• точно определять местоположение робота без какой-либо предварительной информации об его текущем местоположении;

• устойчиво и точно отслеживать местоположение MP в процессе работы;

• автоматически восстанавливать корректное местоположение после ошибок и сбоев в системе.

Бортовые системы управления, работающие в режиме реального времени, накладывают дополнительные временные рамки на работу процедуры локали­зации, которые, в конечном счете, сводятся к требованиям максимальной эф­фективности метода. Если решение задачи локализации требует значительных вычислительных затрат, несовместимых даже с медленными циклами в системе управления, то тогда целесообразно использовать алгоритмы локализации со «всегда готовым решением» («апу-time» algorithms) [217]. Такие алгоритмы по­зволяют быстро получать грубые решения, которые затем уточняются в даль­нейшем. Тем не менее, требование по эффективности является одним из основ­ных требований, предъявляемых к процедуре локализации.

В последнее время было предложено и успешно применено большое коли­чество разнообразных методов локализации от алгоритмов триангуляции до ве­роятностных методов [206,217,218,220,295,311,370,372,373]. От точности моде­ли РП напрямую зависит точность позиционирования MP. Построение точной модели рабочего пространства требует значительных трудозатрат, а ее сохра­нение и обработка на бортовом компьютере MP - значительных вычислитель­ных ресурсов. В средах обитания человека представляющих наибольший прак­тический интерес — домах, офисах, учреждениях, цехах — нет возможности привязки позиции робота к глобальной системе отсчета. В этом случае авто­номные MP определяют свое местоположение по информации своих локальных 72

сенсоров с использованием методов локализации [113,252], сложность которых и ограниченность бортовых вычислительных ресурсов также накладывают ог­раничения на точность позиционирования.

Одним из наиболее актуальных направлений развития методов управления MP является разработка навигационных систем, сочетающих положительные стороны глобальных и локальных методов навигации. В таких системах задачей глобальных методов является выведение робота в заданную точку с некоторой относительно большой позиционной погрешностью, что снижает требования к точности модели РП и сокращает использование бортовых вычислительных ре­сурсов. При возникновении задач, требующих точного позиционирования от­носительно некоторой цели (выход на позицию для манипулирования объекта­ми, автоматическая стыковка с заряжающей аккумуляторы станцией), MP пере­ключается на локальные навигационные методы.

Перспективной областью исследований является использование визуальной информации для практической реализации навыков визирования и наведения MP [257,266,227,366]. Фундаментальными проблемами здесь являются задачи выделения и распознавания визуальных ориентиров, а также задачи совмеще­ния изображений. При этом проблему управления MP можно сформулировать как задачу визуального сервоуправления [265], где управляющий сигнал вы­числяется непосредственно по параметрам объектов на изображении.

1.5.5.

<< | >>
Источник: ЛУКЬЯНОВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОБЛЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ МОБИЛЬНЫХ МАНИПУЛЯЦИОННЫХ РОБОТОВ. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук. Иркутск - 2005. 2005

Еще по теме Задачи локализации и точного позиционирования мобильных роботов: