|
ФPAГMEHT КНИГИ (...) 9.3.5. Затраты времени
Очевидно, что чем более общий характер носит метод, тем больше он требует перемещений робота или камеры и времени на его выполнение. Поэтому на практике предпочтение обычно отдается использованию свойств конкретных деталей и введению априорной информации и ограничений, позволяю-
щих использовать неподвижную камеру и подвижные детали, находящиеся на ленте конвейера. Однако это может привести к дополнительным потерям времени, как указывалось в предыдущей главе. Тем не менее совместное использование неподвижной и подвижной камер, по-видимому, значительно расширяет возможности визуальной системы без увеличения затрат времени при относительно незначительном возрастании стоимости.
Заключение
В этой книге изложение проводилось с учетом некоторых ограничений. Так, освещение проблем сводилось к промышленным применениям (в основном к описанию процессов манипулирования) или применениям, которые в ближайшее время будут внедрены в производство при использовании роботов на неподвижном основании, функционирующих в очень небольшом объеме, в котором расположены объекты лишь некоторых классов. Не рассматривалась проблема разработки языка и элементов искусственного интеллекта. Мало места отводилось также теоретическим исследованиям, а основное внимание было сосредоточено на рациональных принципах развития основных идей, которые, по-видимому,
Рис. 136. Возможности различных датчиков.
1 — контактный датчик да — нет; 2 — датчики усилий; 3— тактильные двтчякв; 4 — дальнометрическне датчики; 5 —камеры.
послужили толчком к дальнейшим поискам и созданию конкретных робототехнических систем.
Одно из основных направлений зарождающейся в наше время робототехники состоит в поиске путей использования и управления взаимодействием внешняя среда — робот. Введение робота, способного адаптироваться к условиям поставленной задачи без вмешательства человека, принципиально меняет сам характер современных промышленных роботов и собственно производства, по крайней мере при изготовлении промышленных изделий.
Как было показано в книге, до сих пор никому не удавалось осуществлять упомянутое управление достаточно успешно. В значительной мере это связано с неопределенностью и неоднозначностью таких понятий, как внешняя среда и решаемая задача. В самом деле, исследователю хотелось бы термином «внешняя среда» обозначить что угодно, будь то лунная поверхность или ведро картофеля, и придать своим роботам чрезвычайную общность, при которой они не зависели бы ни от вида внешней среды, ни от выбора конструкции самого робота. Однако теория может быть изящной (как читатель мог убедиться на обсуждаемом в этой книге примере распознавания «классических образов»), но при попытке применить ее на практике приходится кардинально переделывать всю эту теорию с учетом технологических и экономических целей (временных затрат, степени успеха, стоимости и т. д.). Именно по этой причине в данной книге на внешнюю среду накладываются реальные ограничения, несмотря на которые все проблемы еще не решены.
Другим аспектом обсуждаемого управления взаимодействием между роботом и внешней средой является учет координируемых действий между различными частями робота. Важно знать состояние различных сочленений, датчиков внешней и внутренней информации, текущее перемещение инструмента, манипулируемого роботом. Под термином «координация» подразумевается определение взаимодействий, использование механической или информационной избыточности для осуществления задачи в режиме, часто оптимальном по противоречивым критериям. В литературе нередко обращают внимание на координацию «глаз — рука», однако правильней было бы рассматривать координацию «глаз — рука — осязание».
На рис. 136 представлена схема возможностей различных датчиков, рассматриваемых в книге, в зависимости от числа точек изображения и расстояний, приемлемых для практического использования. Видно, что благодаря разнообразию датчиков можно снимать различную существенную информацию; при этом не следует забывать, что камера никогда не заменит датчик усилий. Иллюстрируется также функциональное перекрытие, когда датчики разного типа измеряют одни и те же параметры: контакт может быть эквивалентен точке на оптическом изображении; дальномер представляет собой наиболее простой вариант устройства камеры. Это тем более
справедливо, когда датчики подвижны, и тем самым число измерений, выполняемых их отдельными ячейками, увеличивается почти до бесконечности. В результате оказывается трудным осуществить оптимизацию выбора датчиков и принципов их взаимодействия и координации. В данной книге были изложены лишь некоторые аспекты этой проблемы.
Филипп Куафе, 27 апреля 1981 г.
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Анализ трехмерных сцен 244
Варианты Бейци 102 Векторы управления 22
— характеристические 211 Вероятность априорная условная
189
Взаимодействие 31
— на расстоянии 31, 146, 176
— робот — внешняя среда 30, 33, 34, 87, 103, 117
— с внешней средой 17
— сильное 31
— слабое 31
Воздействие силы тяжести н структура робота 42
------------- управление 41
«Возможность захвата» детали 267 Восприятие зрительное 122 Восстановление объекта 247 Вставка цилиндрической втулки 85, 86
Выбор порогового значения 159 Выполнение задачи 78
— макрозадачн 26 Выпуклость Холла 173 Вязкость 46
Груз полезный 30 Датчики 67
— аналоговые одноэлементные 94
— бинарного изолированного кон такта 93
— вншеней интерференции 35 ¦— Голдгевихт& 100
— дальнометрическне 106, 117 инфракрасные 110
— для адаптации к состоянию внешней среды 35
— игольчатые 99
— изображения 134
активные 134
пассивные 134
расположение 126
ультразвуковые 141
— локаций фотоэлектрические 108
— матричные 98, 103
— на пьезоэлектрических элементах 98
— оптические активные 139 недостатки 142
— отдельные 110
— Перушона 99
— пьезоэлектрические 69
— Пэйджа 99
— струйные 108
— тактильные 63
безопасности 89
матричные 102
размещение иа манипуляторе 88, 94 человека 88, 89
— ультразвуковые 108
— усилий 63, 70 Дедукция алгоритмическая 27 Действие силы тяжести 38 Действия ответные активные 33 пассивные 33
Дерево принятия решений 195 Дискретизация пространственная 154
Диссекторы 134
Дифференцирование пространственное 151, 156
Задача 177
— взаимодействия 28
— решаемая 29 Задача — инструмент 28 Задача — робот 29 Задача — цель 28 Запястье сенсорное Бейци 71 Захват объектов автоматический
117
Зоны запретные 31 Зрение 15
— искусственное 218
Избыточность информации 36, 37 Излучение естественное 107
— инфракрасное 110 Измерение расстояния 116 Изображение 124
— двумерное 124
— исследование 215 =
— трехмерное 124
— характеристическое 147 Иллюзии оптические 202 Интеллект искусственный 9, 10, 18,
19, 36
Информация искомая 147
— о состоянии внешней среды 77
— «существенная» 123, 147 Использование измерения усилий 76
Камеры для промышленных роботов 211
— типа «телевизионных» 134 Классификатор байесовский 192 «Кожа искусственная» 93, 101 Контакт физический 63 Координаты обобщенные 22
— операционные 22 Критерии 122
Луч лазерный с амплитудной модуляцией 140
Манипулятор 23
Метки опознавательные 265
Метод анализа отпечатков 98
— 2D 131, 179
— K2D 131, 132, 179, 249
— 3D 131, 132, 179 Механизм распознавания 122 Модель динамическая 38 Модуляторы света пространственные 137
Моменты, возникающие под действием силы тяжести 39
— центральные 170
Направление приложений усилий 78
Обнаружение контуров 159.
— локационное 106
— объекта 112 ...
— тактильное 88
Оборудование Суорда и Хилла 96
— схвата Уметани 97 Обработка ступенчатого момента 61
— тактильной информации 103 Образ — критерий 121
Образ — эталон 121 Обучение 177
Объект вогнутый 130 , .
— выпуклый 129, 130 Ограничения 31 Оператор Робертса 158
— Собеля 158
— Хюкеля 162, 235, 239 Описание задач 28, 29
— макрозадачн неполное 27
полное 27
Определение массы 49
— положения точки взаимодействия 65
центра тяжести 49
—- усилий 64 Органы чувств 35
Осязание 15 , .
Параметры существенные 178
— характеристические 163 система 147
Платформа, оснащенная датчиками 67
Плотность распределения условная 190
Повышение безопасности перемещения 78 Подгонка 84 Получение данных 28
— изображений 220 Понимание изображений 202 Порог адаптивный 159, 160 Представление геометрических параметров 164
— измеряемое 182
— изображений 147, 177, 180, 229
— объекта 180
— с помощью топологических характеристик 172
— функциональных характеристик 167
— сцены 178
— эталонное 182
Преобразование аналогового изображения в цифровую форму 152
— Фурье 167
Преобразователь изображений 137
на жидких кристаллах 139
с электронной адресацией 139
Приборы с зарядовой связью (ПЗС) 136, 212
Принятие решений о присвоении 193
Происхождение сигнала искусственное 107 Пространство моментов 22
— переменных кинематических пар 22
— управления 22
Распознавание образов 124
— объектов 117 Распределение информации 204 Расстояние 193
— между эталонными и измеренными величинами 182, 186
Регулирование по параметрам внешней среды 66
— пространственное 156 Регулятор скорости 84 Регуляция пространственная 149 Режим самонастройки 26
Рельеф поверхности объектов 244
— томографический 246 Решение байесовское 189
Риск байесовский 192 ' ‘
— условный 192 Робот 9
— взаимодействие с жидкостью 45 — переносимым грузом 48
— Джейэон 19
— задача управления 22
— запястье 69
— «идеальный» 88
— Илар 20
— многозвенный 22
— моменты движущие 72
— направления исследования развития 13
—¦ «нежесткий» 42
— определение 21
— очувствление 34 _
— постановка задачи 24
— программы усовершенствования 16
— пространство рабочее 22
— разумный 10
— степень развития 12
— сферы применения 10
— управление 22
— уровень организации 10, 12
— Шакей 19 Робот — кард 82 Робототехника 9
Связность 172
Сегментация или связность 163 Силы вязкого трения 32
— Кориолиса 39
— сопротивления 47
— центробежные 39
Система искусственного зрения 123, 124
Системы визуальные 211 «Скелетизация» 173 Слеженне за контурами 161 Способность управления 79 Сравнение возможностей робота и человека 92
— с моделями пересечения 185 эталоном 183
Среда внешняя 15, 63
— рабочая 67
Стадия интерпретации 231
— обучения 12 Стереовндение 140 Схема геометрическая 23
Тензометры 69
Точки экстремальные 166
Трубки типа «внднкон» 135
Улучшение изображения 148 Управление по усилиям 81
--------- при сборке 83
«Упругость» 42
Уравнеине дифференциальное 38 Усилия 69
Ускорение свободного падения 30 Установка экспериментальная Любинского 224
— Ниеми 225
Устройства пассивные 70, 71
— развертки с бегущим лучом 135
— самокорректирующиеся активные 70, 71
--------- Бейци 71
Устройство Такеды 100, 101
Фильтрация изображения аналоге-вого 149
цифрового 156
— пространственная 150 Фотодиоды 137 Фото-МОП-структуры 136 Фреза 83
Функции разделяющие 189, 209
Центр корректировки удаленный 79
Число изображений 180
— Рейнольдса 46 «Чувства искусственные» 34 Чувство замещения 36
— компенсации 36
Щуп Перушона динамический 95
Эксперименты Дрисколла и Левина 249
— Келли и Бирна 250
— Куафе, Рива и По 254
— Невинса и Уитни 84
— Тани 229
— Халиля и Борреля 85
— Эйджина 231
Элементы, существенные для задачи 200 Этап обучения 121, 220
— представления изображении 123 информации 234
— распознавания 121, 123 Эхография типа А 141 В 140
С 140, 142
Язык разговорный 15
|
