Инерциальная навигация мобильных роботов - Дипломная работа

бесплатно 0
4.5 77
Анализ проектирования системы инерциальной навигации. Обзор аналогичных конструкций. Гонка Крепкий орешек. Принцип построения навигационных систем. Анализ ошибок датчиковой системы. Расчет статических и динамических параметров гироскопа, демпферов.


Аннотация к работе
За последние десятилетия мировая робототехника и технологии, связанные с ними, развиваются стремительными темпами, приобретая все большую возможность использования роботов в различных областях человеческой деятельности. Это позволяет не только улучшить управление движением робота (например, повысить точность), но и создавать системы повышенного уровня адаптивного управления, что открывает новые возможности для использования роботов. С другой стороны, в настоящее время в большинстве случаев человек оказывается причиной дорожно-транспортного происшествия. Поэтому современные автомобили оснащаются широким перечнем электронных технологий, призванных помогать водителю, которые известны как технологии автономного вождения и служат для того, чтобы свести к минимуму влияние человеческого фактора ошибок, которые могут привести к дорожно-транспортному происшествию. Сейчас разработчики систем с использованием искусственного интеллекта могут оснастить свои творения системой навигации GPS, видеокамерами и множеством дополнительных детекторов, в результате чего возможности современных роботов увеличиваются. Навигация в робототехнике имеет ряд существенных особенностей, не позволяющих использовать навигационное оборудование для иных объектов (автомобилей, кораблей, самолетов и пр.) с достаточной эффективностью. Поэтому каждый раз, обеспечивая навигационными возможностями мобильный робот, приходится применять несколько различных навигационных средств, заново решая задачи комплексирования и обработки информации, учета особенностей кинематики и динамики объекта и т.д. Одновременно с работой над компасами возникла идея создания систем инерциальной навигации, в которых текущее местоположение движущегося объекта определяется интегрированием измеряемых на борту ускорений. Для успешной навигации в пространстве система робота должна уметь строить маршрут, управлять параметрами движения (задавать угол поворота колес и скорость их вращения), правильно интерпретировать сведения об окружающем мире, получаемые от датчиков, и постоянно отслеживать собственные координаты. Для реализации поставленной задачи необходимо: а) провести анализ различных видов навигации; б) составить карту местности; в) произвести коррекцию траектории движения робота; г) спланировать оптимальный маршрут движения, ведущего к цели; д) реализовать управление локальными перемещениями по выработанному маршруту; е) реализовать обход дополнительно выявляемых в ходе движения препятствий и опасных мест. В качестве примера рассмотрим робота для использования в чрезвычайных ситуациях (МРИЧС). Далеко не всегда условия окружающей среды позволяют человеку выполнять то или иное действие непосредственно. Оптико-электронная схема, обеспечивающая решение данной задачи, состоит из объектива с переменным фокусным расстоянием (трансфокатора), электронного блока, управляющего камерой, механизма, реализующего наклон или поворот камеры, а также системы распознавания ориентира. При этом каждый уровень навигации хранит карту своей рабочей зоны робота и имеет специальные видеодатчики с соответствующими визуальными возможностями [7]. 1.3 Гонка «Крепкий орешек» В феврале 2003 г. DAPRA объявила о проведение 13 марта 2004 г. гонки автомобилей - роботов «Крепкий орешек». В день гонки данные о фактической трассе были переданы по высокоскоростной линии связи центру управления «Красной команды», где армия компьютеров рассчитала оптимальный маршрут, опираясь на предварительные оценки сложности рельефа.
Заказать написание новой работы



Дисциплины научных работ



Хотите, перезвоним вам?