Robot navigasyonu - Robot navigation

Herhangi bir mobil cihaz için, kendi ortamında gezinme yeteneği önemlidir. Çarpışmalar ve güvenli olmayan koşullar gibi tehlikeli durumlardan kaçınmak (sıcaklık, radyasyon, hava şartlarına maruz kalma, vb.) önce gelir, ancak robotun robot ortamındaki belirli yerlerle ilgili bir amacı varsa, bu yerleri bulması gerekir. Bu makale, navigasyon becerisine genel bir bakış sunacak ve bir robotun temel bloklarını tanımlayın navigasyon sistemi, navigasyon sistemleri türleri ve ilgili yapı bileşenlerine daha yakından bakın.

Robot navigasyonu, robotun kendi pozisyonunda kendi konumunu belirleme yeteneği anlamına gelir. referans çerçevesi ve sonra bir hedef konuma doğru bir yol planlamak. Robot veya başka herhangi bir hareketlilik cihazı kendi ortamında gezinmek için temsil gerektirir, yani bir ortam haritası ve yorumlamak bu temsil.

Gezinme, üç temel yetkinliğin birleşimi olarak tanımlanabilir[kaynak belirtilmeli ]:

  1. Kendi kendine yerelleştirme
  2. Yol planlama
  3. Harita oluşturma ve harita yorumlama

Bazı robot navigasyon sistemleri, eşzamanlı yerelleştirme ve haritalama üretmek 3D rekonstrüksiyonlar çevrelerinin.[1]

Robot yerelleştirme robotun kendi pozisyonunu ve yönünü kendi referans çerçevesi. Yol planlama etkin bir şekilde yerelleştirmenin bir uzantısıdır, çünkü robotun mevcut konumunun ve bir hedef konumunun her ikisi de aynı referans çerçevesi veya koordinatlar içinde belirlenmesini gerektirir. Harita oluşturma, bir metrik harita şeklinde veya robot referans çerçevesindeki konumları açıklayan herhangi bir gösterim şeklinde olabilir.[kaynak belirtilmeli ]

Görüntü tabanlı gezinme

Görme tabanlı navigasyon veya optik navigasyon kullanımları Bilgisayar görüşü lazer tabanlı algoritmalar ve optik sensörler menzil bulucu ve fotometrik kameralar kullanarak CCD diziler, ayıklamak için görsel özellikler çevreleyen ortamda yerelleştirme için gereklidir. Bununla birlikte, görüş bilgilerini kullanarak gezinme ve yerelleştirme için bir dizi teknik vardır, her tekniğin ana bileşenleri şunlardır:

  • çevrenin temsilleri.
  • algılama modelleri.
  • yerelleştirme algoritmaları.

Görme tabanlı navigasyon ve tekniklerine genel bir bakış sağlamak için bu teknikleri altında sınıflandırıyoruz. iç mekan navigasyonu ve açık hava navigasyonu.

İç mekan navigasyonu

Bir robotun hedef konuma gitmesini sağlamanın en kolay yolu basitçe kılavuz bu konuma. Bu yönlendirme farklı şekillerde yapılabilir: zemine endüktif bir halka veya mıknatıslar gömmek, zemine çizgiler çizmek veya ortama işaretçiler, işaretçiler, barkodlar vb. Böyle Otomatik Kılavuzlu Araçlar (AGV'ler) nakliye görevleri için endüstriyel senaryolarda kullanılır. Robotların İç Mekan Navigasyonu, IMU tabanlı iç mekan konumlandırma cihazları ile mümkündür.[2][3]

Çok çeşitli iç mekan navigasyon sistemleri vardır. İç ve dış mekan navigasyon sistemlerinin temel referansı "Mobil robot navigasyonu için vizyon: bir anket" Guilherme N. DeSouza ve Avinash C. Kak tarafından.

Ayrıca bakın "Vizyona dayalı konumlandırma" ve AVM Gezgini.

Açık hava navigasyonu

Bazı yeni dış mekan navigasyon algoritmaları, evrişimli sinir ağı ve makine öğrenme ve doğru adım adım çıkarım yapabilirler.[4]

Otonom Uçuş Kontrolörleri

Tipik Açık Kaynak Otonom Uçuş Kontrolörleri, tam otomatik modda uçma ve aşağıdaki işlemleri gerçekleştirme yeteneğine sahiptir;

  • Yerden kalkın ve belirli bir yüksekliğe uçun
  • Bir veya daha fazla ara noktaya gidin
  • Belirlenmiş bir nokta etrafında yörüngeye oturtun
  • Başlatma pozisyonuna dönün
  • Belirli bir hızda alçalın ve uçağı indirin

Yerleşik uçuş denetleyicisi, navigasyon ve stabilize uçuş için GPS'e güvenir ve genellikle ek Uydu tabanlı büyütme sistemleri (SBAS) ve yükseklik (barometrik basınç) sensörü.[5]

Ataletsel navigasyon

Havadaki robotlar için bazı navigasyon sistemleri, atalet sensörleri.[6]

Akustik navigasyon

Otonom su altı araçları tarafından yönlendirilebilir su altı akustik konumlandırma sistemleri.[7] Kullanan navigasyon sistemleri sonar ayrıca geliştirilmiştir.[8]

Radyo navigasyonu

Robotlar ayrıca konumlarını kullanarak radyo navigasyonu.[9]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Fuentes-Pacheco, Jorge, José Ruiz-Ascencio ve Juan Manuel Rendón-Mancha. "Görsel eşzamanlı yerelleştirme ve haritalama: anket. "Artificial Intelligence Review 43.1 (2015): 55-81.
  2. ^ Chen, C .; Chai, W .; Nasir, A. K .; Roth, H. (Nisan 2012). "Dinamik kısıtlamalar kullanarak odometre ve Wi-Fi yardımı ile düşük maliyetli IMU tabanlı iç mekan mobil robot navigasyonu". 2012 IEEE / ION Pozisyon, Konum ve Navigasyon Sempozyumu Bildirileri: 1274–1279. doi:10.1109 / PLANLAR.2012.6236984. ISBN  978-1-4673-0387-3. S2CID  19472012.
  3. ^ GT Silikon (2017-01-07), Harika navigasyon ve gerçek zamanlı izleme ile harika bir robot, alındı 2018-04-04
  4. ^ Ran, Lingyan; Zhang, Yanning; Zhang, Qilin; Yang, Tao (2017/06/12). "Kalibre Edilmemiş Küresel Görüntüleri Kullanan Evrişimli Sinir Ağı Tabanlı Robot Navigasyonu" (PDF). Sensörler. MDPI AG. 17 (6): 1341. doi:10.3390 / s17061341. ISSN  1424-8220. PMC  5492478. PMID  28604624.
  5. ^ "Uçan | AutoQuad".
  6. ^ Bruno Siciliano; Oussama Khatib (20 Mayıs 2008). Springer Robotik El Kitabı. Springer Science & Business Media. s. 1020–. ISBN  978-3-540-23957-4.
  7. ^ Mae L. Seto (9 Aralık 2012). Deniz Robotu Özerkliği. Springer Science & Business Media. s. 35–. ISBN  978-1-4614-5659-9.
  8. ^ John J. Leonard; Hugh F. Durrant-Whyte (6 Aralık 2012). Mobil Robot Navigasyonu için Yönlendirilmiş Sonar Algılama. Springer Science & Business Media. ISBN  978-1-4615-3652-9.
  9. ^ Oleg Sergiyenko (2019). Makine Görüsü ve Navigasyon. Springer Nature. s. 172–. ISBN  978-3-030-22587-2.


  • Desouza, G.N .; Kak, A.C. (2002). "Mobil robot navigasyonu için vizyon: Bir anket". Örüntü Analizi ve Makine Zekası Üzerine IEEE İşlemleri. 24 (2): 237–267. doi:10.1109/34.982903.
  • Mobil Robot Navigasyonu Jonathan Dixon, Oliver Henlich - 10 Haziran 1997

daha fazla okuma

  • BECKER, M.; DANTAS, Carolina Meirelles; MAKEDO, Weber Perdigão, "Mobil Robotlar İçin Engelden Kaçınma Prosedürü ". İçinde: Paulo Eigi Miyagi; Oswaldo Horikawa; Emilia Villani. (Org.). Mekatronikte ABCM Sempozyum Serisi, Cilt 2. 1 ed. São Paulo - SP: ABCM, 2006, cilt 2, s. 250-257. ISBN  978-85-85769-26-0

Dış bağlantılar