Download - Интеллектуальные роботы Лекция 9 . Часть 2. АХТП

Интеллектуальные роботы

Лекция 9. Часть 2.АХТП

Гаврилов А.В. НГТУ, кафедра АППМ

6

Классификация роботов

Промышленные

Классификация роботов по назначению

ИсследовательскиеБытовыеВоенныеПоисковые

- Сварочные- Покрасочные- Погрузочно- разгрузочные- Транспортные- Сборочные

- Для космических исследований- Для чрезвычайных ситуаций

- Для наземной разведки- Для воздушной разведки- Для наземных тактических операций- Для воздушных тактических операций- Для космического базирования- Подводные роботы

- Роботы-игрушки- Для обслуживания детей- Для обслуживания престарелых людей- Роботы-охранники- Универсальные бытовые роботы

- Роботы для игры в футбол- Боевые роботы- Роботы для изучения обучения и взаимодействия с окружающей средой- Роботы для изучения планирования поведения и навигации


7

Классификация роботовПо внешнему виду и конструкции механики:

1) Роботы-манипуляторы2) Роботы-тележки3) Насекомоподобные шагающие роботы4) Роботы-домашние животные

- Роботы-собаки- Роботы-кошки

5) Гуманоидные роботы6) Специализированные роботы

- Роботы-змеи- Роботы-футб олисты- Роботы - космические аппараты- Летающие роботы

7) Нанороботы


8

Классификация роботов

• Мобильные• Стационарные

• Программируемые (без ИИ)

• Обучаемые (без ИИ)• Обучаемые (с ИИ)• Обучающиеся (с ИИ)

1) с логической системой управления (СУ);2) с СУ на основе нейронной сети;3) с гибридной системой управления.


9

Классификация роботовпо особенностям системы управления

1) с логической системой управления (СУ);2) с СУ на основе нейронной сети;3) с СУ на основе генетических алгоритмов;4) с гибридной системой управления.

< Однопроцессорная СУ< Многопроцессорная СУ

* Дистанционное управление* Автономное управление* Гибридное управление

• Бортовой компьютер• Host-компьютер• Гибридная СУ


10

Гуманоидные роботыISAMU


11

Гуманоидные роботы

SIG-02

HOAP-2


12

Гуманоидные роботы


13

Гуманоидные роботыASIMO


14

Гуманоидные роботы-няни

WAKAMARU

SAYA


15

Робот «Companion» для домов престарелых


16

Американский робот - сиделкадля ухода за престарелыми

людьми


17

Робот Morph2 компанииErato Kitano Project


18

Отечественные роботы фирмы «Новая эра» (С.-Петербург)


19

Роботы-насекомые

Небольшой робот с моторчиком Robostrider, корпусом которого послужила

пустая банка из под 7-Up, смог успешно перемещаться по поверхности воды

на проволочных ножках из нержавеющей стали (среднюю пару ног приводили

в движение посредством прикрепления к шкиву эластичной ленты).

Как и живые водомерки, устройство перемещается, в первую очередь,

благодаря микроводоворотам, образующимся при каждом гребке.


20

Военные роботыРобот для разминирования


21

Роботы-разведчики


22

Подводный робот для поиска минREMUS

Небольшой и лёгкий (около 3,2 кг) робот способен передвигаться под водой соскоростью около 3-5 узлов на глубине до 90 м. Запас хода REMUS составляет 60 км.Программирование робота осуществляется с помощью переносного компьютера,для навигации используются радио- и акустические маячки. Встроенный компьютерможет сам выбрать оптимальный метод определения маршрута


23

ДПЛА «Пчела-1»В данном комплексе реализовано сопряжениев реальном масштабе времени с команднымипунктами средств огневого поражения, таких,как РСЗО <Смерч>, <Град>, 155-ммсамоходные гаубицы <Мста-С-155>,проработаны вопросы выдачи целеуказанияударным вертолетамПри выполнении боевой задачи полет ДПЛА

<Пчела-1> может осуществляться как по

заданной программе, так и по командам

оператора. Предусмотрен режим кругового

облета цели для контроля ее поражения


24

Специализированные роботыRAT - робот для распознавания запахов (Австралия)

Робот диаметром 10 см оснащён четырьмя

типами датчиков — химическим, ультразвуковым,

воздушным и тактильным.

Он может следовать за запахом через построенный

в лаборатории лабиринт


25

Робот-акула

Железная акула может развивать скорость до трех миль в час, совсем как еенастоящие собратья. Она может выдерживать давление под водой на глубинедо 30 метров и находиться в воде до четырех часов. Заряда аккумуляторовжелезной акулы хватает на 4 часа активного плавания.


26

Робот-уборщик компании LGRoboKing

Имеет 14 ультразвуковых и 4 инфракрасныхсенсора, умеет обходить препятствия и ямы ивозвращаться на свое место после уборки дляподзарядки аккумуляторов


27

Робот, управляемый крысиными нейронами (около 2000) компании K-Team

и Georgia University


28

Робот QRIO компании SONY


29

Японский робот KHR-1


30

Робот-игрушка Robosapien

Робот имеет рост 44 см и выполняет 67 программируемых функций. Он способен брать и перемещать предметы, подметать пол, петь, танцевать диско, играть в футбол и показывать полтора десятка движений кунг-фу. Руки и ноги робота Robosapien оборудованы специальными датчиками-сенсорами, позволяющими ему обходить препятствия, а двухскоростной режим ходьбы обеспечивает возможность бегать и медленно прогуливаться. Робот управляется с помощью миниатюрного пульта дистанционного управления. Стоимость модели в России около $200.


31

Робот-бильярдист


32

Японские роботы-охранники


33

Робот компании Festo


34

Роботы компании Toyota


35

Робот-полицейский в Гонконге, сделанный студентами


36

Кузя - нейроробот из ТомскаОн способен распознавать до трехсот слов на разных языках, анализировать эмоциональную характеристику (гнев, ласка и др.), а также звуки других живых существ. В основу моделирования эмоциональных реакций положена концепция применения теории нейронных сетей.


37

Valerie – робот-женщина для домашнего хозяйства

111 степеней свободы (40 на каждую руку), гироскоп,десятки сенсоров. Функции - общение на ЕЯ, мимика, запоминание и выполнение домашней работы (уборка, мытье посуды, сервировкастола, смена лампочек). В конце 2004 года появится на рынке (59000$)


38

Японский робот Repliee R1


39

Японский робот Repliee Q1

Степени свободы робота Repliee Q1 Кол-во степеней свободы

Глаза 5

Рот 1

Шея 3

Руки 9x2

Торс 4


40

Функции информационной системы интеллектуального робота

• Восприятие и распознавание образов окружающего мира

• Общение с человеком• Планирование и перепланирование поведения• Навигация (управление целенаправленными

действиями)• Управление приводами• Обучение (формирование модели окружающего мира)• Общение с другими роботами и оборудованием


41

Слои - базовые типы поведения насекомых (по

Р.Бруксу)• Избегать контакта с объектом.• Двигаться, избегая препятствий.• Ставить главной целью поведенческой стратегии исследование

мира, определение расстояний.• Строить карту местности для того, чтобы наметить тропу.• Замечать изменения в неподвижном окружении.• Воспринимать мир как набор объектов и решать задачи,

связанные с объектами.• Формулировать и выполнять планы, которые включают в себя

изменение состояния мира в желательном направлении.• Воспринимать поведение объектов мира и соответствующим

образом менять свои планы.


42

Задачи и свойства гуманоидных роботов

- Being a mobile robot with power supply and computer control on-board- Navigating and moving in an environment made for humans- Biped walking in a humanoid style- Gripping and manipulating objects designed for humans- Cooperative working with humans- Interacting with humans without endangering their safety- Having autonomous behavior- Communicating with humans in a simple and intuitive way- Using a stereo-vision system as main sensor system- Using learning and adaptive behavior strategies- Using human-like intelligence- Having a design pleasing to real humans


43

Архитектура системы управления

Модель состояния мира Абстрактные знания

Семантический анализ

Синтаксический анализ

Коррекция и пополнение знаний

Модель мира

Подсистема восприятия Подсистема управления

Предварительная обработка информации

Датчики

Исполнительская подсистема

Планирование действий

Планирование движений

Управление приводами