Определение местоположения группы роботов
|
|
Среда, 29 Января 2020 г. 09:56
+ в цитатник
Одна из первоочередных задач - определение местоположения группы. Большие роботы могут позволить себе использовать Глобальную систему позиционирования GPS, набор маяков и визуальное распознавание. Более того, они обладают достаточной вычислительной мощностью, чтобы определять свое положение, сверяя сенсорную информацию с картой. Ни один из перечисленных способов не подходит для их маленьких собратьев, у которых дальность действия датчиков не превышает 2 м. Они слишком малы, чтобы нести приемники GPS. Навигационное счисление пути, при котором для измерения расстояний отслеживается скорость вращения колес, неприменимо из-за малого веса.
Исследователям пришлось разработать новый метод для измерения расстояния между «членами» группы: вместо спутников используются звуковые волны. Каждый робот периодически посылает радио- и ультразвуковой импульсы, распространяющиеся во всех направлениях. Остальные принимают оба сигнала. Радиоволны, распространяясь со скоростью света, достигают приемников практически мгновенно. Поочередно передавая и принимая сигналы, роботы определяют расстояние между собой. Каждое измерение занимает около 30 мс. Вожак группы - база или более крупный робот - собирает информацию и вычисляет координаты миллиботов, используя метод трилатерации, предполагающий использование расстояний вместо азимутов. На плоскости каждое измеренное расстояние определяет радиус окружности, центр которой совпадает с передатчиком. Точки пересечения двух и более окружностей указывают местонахождение роботов. Специальный алгоритм определяет такое взаимное расположение членов группы, которое наиболее соответствует измеренным расстояниям и пересечениям построенных окружностей.
Однако все не так просто. Полученным данным могут соответствовать несколько конфигураций взаимного расположения роботов, я кроме того, измерениям свойственны ошибки и погрешности. Интерференция переотраженных сигналов иногда приводит к их полному взаимному подавлению. Поэтому был разработан алгоритм, сочетающий ультразвуковое измерение дистанции с навигационным счислением пути, которое, несмотря на свои недостатки, позволяет получить дополнительную информацию. Программа оценивает ошибки измерений и определяет набор координат, характеризующийся минимальной погрешностью.
Главное достоинство данного метода заключается в том, что миллиботам не нужны фиксированные контрольные точки навигации. Они могут проникнуть в неразведанную местность и двигаться самостоятельно. Несколько ботов могут стать неподвижными маяками, по которым будут ориентироваться их коллеги, исследующие окружающее пространство. Когда роботы полностью обследуют помещение вокруг маяков, они меняются местами. Разведчики становятся маяками. Газета "В мире науки" от 7 декабря 2004 г.
Серия сообщений "Звукотехника":акустика, схемы, аппаратура
Часть 1 - Звуковые каналы робототехнических систем
Часть 2 - Вам нужен микрофон. Какой?
...
Часть 24 - Сможет ли бактерия Delfitia извлекать золото из радиодеталей и электронных компонентов?
Часть 25 - Виртуальная эхолокация
Часть 26 - Определение местоположения группы роботов
Часть 27 - Акустические стеновые панели
Часть 28 - Речевая киберкультура
...
Часть 40 - На какой частоте работает ультразвуковой отпугиватель собак?
Часть 41 - Помогут ли человекоподобные роботы в реабилитации людей с ограниченными возможностями? Часть 6-я
Часть 42 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 23-я
Серия сообщений "Компоненты робототехнических систем":узлы, детали
Часть 1 - КОНСТРУИРУЕМ РОБОТА. ДОМАШНИЙ РОБОТ ИЗ РАССКАЗОВ ШЕКЛИ И АЗИМОВА — СВОИМИ РУКАМИ.
Часть 2 - Микрозеркальные дисплеи, направленные микрофоны
...
Часть 32 - ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ СЛЕДЯЩИХ ПРИВОДОВ
Часть 33 - Системы ориентации STB1x
Часть 34 - Определение местоположения группы роботов
Часть 35 - Применение симулятора Gazebo для создания женщины-робота
Часть 36 - Робот-акробат RB2000
...
Часть 47 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 16-я
Часть 48 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 19-я
Часть 49 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 24-я
Серия сообщений "Системы управления":Control systems
Часть 1 - За хакерскую атаку на беспилотный транспорт - 101 год тюрьмы?
Часть 2 - УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРИВОД
...
Часть 5 - Компьютерная система контурного управления технологическими роботами
Часть 6 - Обработка сигналов датчиков
Часть 7 - Определение местоположения группы роботов
Часть 8 - Сервоприводы SEW-EURODRIVE
Часть 9 - Система пневматической струйной автоматики
...
Часть 26 - ЛЕТАЮ, ВИЖУ, СНИМАЮ: винтокрылые шпионы
Часть 27 - Помогут ли человекоподобные роботы в реабилитации людей с ограниченными возможностями? Часть 6-я
Часть 28 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 9-я
Метки:
определение местоположения группы роботов
-
Запись понравилась
-
0
Процитировали
-
0
Сохранили
-