nattiemara, 22.03.2013 с 0 комментариев

Более эффективная и надежная система управления роботами

Когда робот передвигает одну из своих конечностей, это движение легко описывается несколькими простыми уравнениями. Но как только конечность робота ударяется обо что-нибудь твердое, например, о землю, или его рука касается захватываемых объектов, равенство нарушается. При таких столкновениях робототехники обычно используют специальные стратегии управления, а затем, когда робот начинает двигаться снова, возвращаются к строгой математической модели.

Исследователи из Массачусетского технологического института и Лаборатории искусственного интеллекта надеются с помощью новой математической основы, которая объединяет как анализ столкновений, так и анализ передвижения в свободном пространстве, разработать более эффективную систему управления роботизированными устройствами.

На Международном семинаре по алгоритмическим основам робототехники исследователи показали, как их технология может улучшить планирование траектории в сложных роботах, таких как, например, экспериментальный Fast Runner, двуногий робот-страус, построенный Флоридским институтом познания человека и машины.

Обычно, когда робототехники пытаются разработать систему управления для двуногого робота, считается, что нога робота вступает в контакт с землей следующим образом: пятка касается земли в первую очередь, затем стопа, а затем пятка приподнимается. Это не подходит для Fast Runner, потому что существует очень много сложностей с сочленениями конечностей робота, которые не отличаются подвижностью.

Ключ к новому подходу заключается в использовании простых алгебраических выражений. Например, когда нога двуногого робота касается земли, либо сила отталкивания от земли, назовем ее F, либо расстояние до земли, назовем его d, равняется нулю. Итак, равенство уравнения Fd = 0 сохраняется в любом случае, движется нога робота в пространстве или касается земли. Несколько таких простых уравнений дают достаточное количество математических решений по проблеме столкновений. В результате точное описание того, как робот будет вести себя в каждом конкретном случае, не понадобится. Достаточно обеспечить его устойчивость.