ROPRYM egz_s3mini.pdf

(108 KB) Pobierz

Maszyna mobilna-(jeżdżąca,

krocząca, latająca…) wyposażona we

własne: źródło zasilania, komputer pokładowy, czujnik stanu wew.,

czujnik stanu otocz. Robot, który przenosi wszystkie środki

niezbędne do jego kontroli i ruchu (ukł. zasilania, sterowania,

napędu). Systemy te mogą być:

autonomiczne

– bez udziału

człowieka,

pół-autonomiczne

– na operatorze w mniejszym lub

większym stopniu spoczywa ciężar podejmowania decyzji o ruchu

maszyny.

Systemy

sterowania-wykonują:

planowanie

trajektorii-

automatyczne generowanie ciągu kolejnych pkt docelowych w

przestrzeni pracy AVG, uwzględniając ograniczenie(przeszkody),

kontrolowanie ruchu-

sterowanie uniemożliwiające kolizję pojazdu

podczas wykonywania zadania. Wyróżnia się sterowanie:

zcentralizowane-

sterowaniem pojazdami zajmuje się nadrzędny

komputer,

zdecentralizowane-

każdy pojazd podejmuje decyzje o

swoim ruchu.

Nawigacja:

przewodowa-(wire

guidance) w podłodze umieszczony jest

przewód, który podłączony jest sygnał o dużej częstotliwości i

niewielkiej wartości napięcia, pojazd posiada czujnik wykrywający

ten sygnał,

laserowa-

(laser navigation system) na pokładzie pojazdu znajduje

się czujnik, który obraca się o 360, generuje wiązkę a odbita od

przeszkód wiązka zostaje zarejestrowana przez ukł. odbiorczy,

inercyjna-

(interial navigation) na pokładzie pojazdu AGV

zamontowany jest żyroskop, określający kierunek ruchu, sterowanie

odbywa się na podstawie inf. Z żyroskopu oraz odonometrii,

magnetyczna-

(magnet quidance) w podłodze zamontowane są

magnesy wykrywane przez czujnik znajdujący się w pojeżdzie,

transponderowa-

(transonder guidance) na powierzchni ruchu

umieszczane są transpondery, pojazd posiada czujnik komunikujący

się z transponderami,

GPS-

(map following) aktualne położenie określane jest w oparciu o

pomiar czasu opóźnień sygnałów z satelitów.

Wykrywanie i omijanie:

cz. Indukcyjny-

rejestruje zmiany parametrów magnetycznych przy

zbliżeniu do obiektu, tylko do przeszkód metalowych,

cz. Ultradźwiękowy-

nadaje sygnał, który po odbiciu powraca do

odbiornika, na tej podstawie dokonywany jest pomiar odległości, zj.

Dopllera – określenie kierunku ruchu,

cz. Laser-

emituje wiązkę promieniowania o określonej fazie oraz

wychwytuje sygnał odbity, na tej podstawie obl. jest odległość,

cz. Fotometryczny-

jest to sprzężona optycznie para elementów,

źródło i fotodetektor, w którym sprzężenie odbywa się przez odbicie

od przedmiotu,

cz. Telewizyjne-

zbudowane z kamer z matrycami CCD, w których

następuje przetworzenie obrazu, pozwalając na wyodrębnienie

poszczególnych obiektów,

cz. Dotyku-

najprostsze czujniki zbliżeniowe o niewielkim zasięgu,

działają dopiero po zetknięciu fizycznym.

Sterowanie przez operatora:

System sterowania musi umożliwić

operatorowi kontrolę nad pojazdem np. w przypadku kolizji lub

wykonywania czynności niebezpiecznych.

Sterowanie na odl.:

Sterowanie na odległość-

operator przejmuje sterowanie pojazdem

od systemu sterowania znajdującym się na pokładzie pojazdu i

steruje on przez cały czas pracy. Stosowany w środowisku

niebezpiecznym oraz zastosowaniach militarnych,

Sterowanie na żądanie-

tylko w wybranych chwilach czasu operator

steruje pojazdem. Stosowany gdy podczas ruchu występują sytuacje

niebezpieczne.

Sterowanie autonomiczne:

Problemy klasycznych metod

sterowania:

problem

obliczalności-

istnieją

przyrodzie

procesy

niemodelowalne,

ograniczona racjonalność:

możliwość utrzymania zachowania

racjonalnego są ograniczone ze względu na: przetwarzanie danych,

ograniczone możliwości pozyskania danych o stanie otoczenia,

ograniczoną wiedzę o regułach postępowania w danej sytuacji,

ograniczone możliwości realizacji komend sterowania,

architektura hierarchiczna-

występują problemy sterowania w

dynamicznie zmiennym otoczeniu,

sterowanie rzeczywistych obiektów-

klasyczne systemy nie

sprawdzają się m. in. z zbyt dużych uproszczeń w modelowaniu

świata lub zaniedbywaniu pozornie mało istotnych zjawisk.

Optymalizacja trasy-

opracowanie algorytmu ustalającego

optymalną trasę przejazdu pomiędzy poszczególnymi stanowiskami.

Sposoby sterowania:

Przewody:przewody

ukryte w podłodze; generator częstotliwości;

anteny; ukł. sterowania podążający za wybranym sygnałem

Lasery:

skaner laserowy; lustra; układ sterowania wykorzystujący

algorytm triangulacyjny

Kamery:

kamery; oprogramowanie przekształcające obraz na model

otoczenia

Odblaski:

taśma ze znacznikiem; źródło światła; czujnik światło;

oprogramowanie podążające za odbitą wiąską światła; drogomierz

Magnesy

Problemy komiwojażera:

-ustalenie takiej trasy przejazdu między

pkt. aby koszt był najmniejszy, warunkiem jest odwiedzenie

wszystkich pkt dokładnie raz. – metody stosowane przy

rozwiązywaniu tego problemu dzielą się na dokładne i przybliżone,

ze względu na mniejsze wymagania sprzętowe i krótszy czas obliczeń

stosuje się metody przybliżone

Metody optymalizacji trasy:

-konstrukcyjne-

równoległe tworzenie kursów przez tzw. włączenie

dróg (np. metoda Eliminacji Największych Strat - ENS)

-dekompozycyjne-

określenie najpierw rejonów, a później dostaw

(lub odwrotnie) (np. procedura Bazy Fikcyjnej i Wymiany Odcinków

Trasy - BF-WOT)

-aproksymacyjne-

rozszerzenie lub zawężanie zbioru rozwiązań

dopuszczalnych w sposób ułatwiający znalezienie rozwiązania

optymalnego

-lokalnej optymalizacji-

próby poprawy danego rozwiązania

dopuszczalnego poprzez zmianę kolejności działania i zmianę

przydziału do bazy ograniczonej liczby odbiorców

-podziału i ograniczeń-

algorytm Litte’a-Murty-Sweeney’a-Karela

Generowanie

bezkolizyjnych

tras-stworzenie

programu

generującego, przy wykorzystaniu metody grafowej, najkrótszych i

jednocześnie bezkolizyjnych ścieżek łączących dwa pkt.

zlokalizowane na terenie lab. CIM przy wykorzystaniu mobilnych

platform transportowych.

Metody opisu sceny roboczej:

-z reprezentacją graficzną

(B.J.Kuipers’a i t.S.Levit’a), -z reprezentacją numeryczną: 1.model

wektorowy 2.model rastrowy.

Tw. modelu rastrowego:

1.Mapa otoczenia 2.Pokrycie siatką

rastrów 3.Oznaczenie przeszkód 4.Binarny obraz terenu

Tw. mapy otoczenia:

1.Plan laboratorium 2.Powiększenie i

aproksymacja przeszkód 3.Mapa obszarów dostępnych i

zabronionych

Metody planowania bezkolizyjnej ścieżki:

-potencjałowa-

jednostka mobilna ma ten sam potencjał co zajęte

rastry i przeciwny do pkt. celu. Obszary dostępne posiadają

określoną przewodność

-dyfuzyjna-

pkt. startu emituje energię, która jest tłumiona przez

przebyte rastry. Przeszkody tłumią energię do zera.

-regułowa-

mapa zapisana jest jako zbiór stanów robota. Z każdym

stanem związany jest zbiór reguł, który umożliwia podjęcie

odpowiedniej akcji.

-grafowa

Metoda grafowa:

-wskazanie startu i celu

-zapisanie rastra startowego na liście zamkniętej

-sprawdzenie przylegających rastrów:

(dostępność,

koszt, raster

nadrzędny)

-obliczanie kosztu:

(koszt

przebytej drogi, koszt przebycia

następnego rastra, przypuszczalny koszt dotarcia do celu)

-przeniesienie rastra z listy otwartej na zamkniętą

-sprawdzenie kolejnych rastrów o najniższych kosztach

-wyznaczenie ścieżki

Program:

okno programu, działanie programu, symulacje: typowe

ścieżki, wybrane ścieżki

Wnioski i propozycje:

-połączenia:

-programu generującego ścieżki na podstawie mapy

terenu, -dynamicznej analizy otoczenia(odczytów z sensorów

robota)

-improwizacja symulacji z analizą dynamiczną

– zasięg czujników 4

rastry

Model. działań w sterowaniu wieloagentowym podsyst. transpor.

w syst. wytwarz.:

cele: określenie…

1.Zasymulowanie i zweryfikowanie działania zdecentralizowanego

systemu wieloagentowego:

-poziomu indywidualizmu oraz autonomii pojedynczego pojazdu w

syst. wieloagentowym

-najefektywniejszego sposobu nawigacji pojedynczego pojazdu AGV

współpracującego z innymi pojazdami (poruszanie się wzdłuż linii lub

dozwolona cała przestrzeń robocza)

-sposobu oraz poziomu współpracy agentów w systemie

-sposobu komunikowania się pomiędzy agentami w systemie

-odporności na zaburzenia (uszkodzenia AVG lub jednej/wielu z

maszyn)

2.Zasymulowanie i zweryfikowanie procesu podejmowania decyzji

przez operatora

-przeanalizowanie procesu podejmowania decyzji przez operatora

-przetestowanie zaproponowanego modelu człowieka operatora

-określenie skuteczności działania modelu operatora

Podstawowe architektury syst. sterowania wytwarzaniem:

-scentralizowana-

najważniejszą rolę odgrywa nadzorca posiadający

pełne możliwości decyzyjne oraz możliwość bezpośredniego

sterowania elementami wykonawczymi

Plik z chomika:

bobex10

ROPRYM egz_s3mini.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: