Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 322

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 322)

Поза детали задается тремя переменными: одна из них определяет поворот, а две другие — положение относительно двух горизонтальных осей. Тем самым задача упрощается, а для функции Рупс)-7 сапэйохтп требуется, чтобы позу определяли только две пары соответствующих характеристик изображения и модели. Определите сложность этой процедуры выравнивания в наихудшем случае. (Любезно предоставлено Пьетро Пероноб (Р(е(го Регона).) На рис.

24.24 показаны две видеокамеры в точках л и у, с помогцью которых ведется наблюдение за сценой. Нарисуйте изображение, поступающее на каждую видеокамеру, приняв предположение, что все обозначенные точки находятся на одной и той же горизонтальной плоскости. Можно ли с помощью этих двух изображений сделать заключение об относительных расстояниях точек л, в, с, (з и я от базисной линии видеокамер? На чем должно быть основано это заключение? Какие из приведенных ниже утверждений являются истинными и какие ложными? Обнаружение соответствующих друг другу точек в стереоскопических изображениях — самая простая стадия процесса стереоскопического по- иска глубины. Извлечение формы из текстуры можно выполнить, проектируя на сцену сетку световых полос. Схема разметки Хаффмена — Клоувса предназначена для использования с любыми многогранными объектами. Глава 24.

Восприятие !187 Рис. 24.24. Вид сверху системы машинного зрения с двумя видеокамерами, в которой ведется набаюдение за бутылью и стоящей сзади ее стеной г) На контурных рисунках криволинейных объектов метка линии по мере прохождения от одного конца линии к другому может изменяться. д) При использовании стереоскопических изображений одной и той же сцены большая точность вычисления глубины достигается, если две камеры расположены дальше друг от прута. е) Проекциями линий равной длины в сцене всегда становятся линии рав- ной длины в изображении. ж) Прямые линии в изображении обязательно соответствуют прямым лини- ям в сцене. 24.10.

Фрагмент видеоизображения, приведенный на рис. 24.22, снят из автомобиля, находящегося на полосе движения, которая предназначена для выезда с автострады. На полосе движения, расположенной непосредственно слева, видны два автомобиля. На каком основании наблюдатель мог бы заключить, что один из них ближе к нему, чем другой? В этои' гааве описано, как оснастить агентов фиэичесггими испол- нительными механизмами, чгпобы они могли немного пошалить.

25.1. ВВЕДЕНИЕ ск Роботы — зто физические агенты, которые выполняют поставленные перед ними задачи, проводя манипуляции в физическом мире. Для этой цели роботов оснащают Ж исполнительными механизмами, такими как ноги, колеса, шарниры и захваты. Исполнительные механизмы имеют единственное назначение — прилагать физические усилия к среде', Кроме того, роботов оснащают Ъ. датчиками, которые позволяют им воспринимать данные об окружающей их среде. В современных роботах применяются различные виды датчиков, включая те, что предназначены для измерения характеристик среды (например, видеокамеры и ультразвуковые дальномеры), и те, которые измеряют характеристики движения самого робота (например, гироскопы и акселерометры).

Большинство современных роботов относится к одной из трех основных категорий. ск Роботы-манипуляторы, или роботы-руки, физически привязаны к своему рабочему месту, например на заводском сборочном конвейере или на борту Международной космической станции. В движении манипулятора обычно участвует вся цепочка управляемых шарниров, что позволяет таким роботам устанавливать свои исполнительные механизмы в любую позицию в пределах своего рабочего пространства. Манипуляторы относятся к типу наиболее распространенных промышленных роботов, поскольку во всем мире установлено свыше миллиона таких устройств. Некоторые мобильные манипуляторы используются в больницах в качестве ассистентов хирургов.

Без робототехнических манипуляторов в наши дни не смогут продолжать свою производственную деятельность большинство автомобильных заводов, а некоторые манипуляторы использовались даже для создания оригинальных художественных произведений. ' В главе 2 речь шяа, скорее, об исполнительных системах (асгпаюг), а пе об исполнительных механизмах (е(тес(ог). Исполнительной системой называется система управления, которая передает команды исполнительному механизму, а исполнительным механизмом называется само физическое устройство.

Часть Н1!. Обшение, восприятие и осуществление действий 1190 необеспечения (например, целые дома, оборудованные датчиками и исполнительными механизмами), а также многотельные системы, в которых робототехнические действия осуществляются с использованием целых полчищ небольших роботов, объединяющих свои усилия. Реальным роботам обычно приходится действовать в условиях среды, которая является частично наблюдаемой, стохастической, динамической и непрерывной.

Некоторые варианты среды обитания роботов (но не все) являются также последовательными и мультиагентными. Частичная наблюдаемость и стохастичность обусловлены тем, что роботу приходится сталкиваться с большим, сложным миром. Робот не может заглянуть за каждый угол, а команды на выполнение движений осушествляются не с полной определенностью из-за проскальзывания приводных механизмов, трения и т.д.

Кроме того, реальный мир упорно отказывается действовать быстрее, чем в реальном времени. В моделируемой среде предоставляется возможность использовать простые алгоритмы (такие как алгоритм О-обучения, описанный в главе 21), чтобы определить с помошью обучения необходимые параметры, осушествляя миллионы попыток в течение всего лишь нескольких часов процессорного времени, а в реальной среде для выполнения всех этих попыток могут потребоваться годы. Кроме того, реальные аварии, в отличие от моделируемых, действительно наносят ушерб.

В применяемые на практике робототехнические системы необходимо вносить априорные знания о роботе, о его физической среде и задачах, которые он должен выполнять для того, чтобы быстро пройти обучение и действовать безопасно. 25.2. АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РОБОТОВ До сих пор в этой книге предполагалось, что конструкция компонентов архитектуры агентов (датчиков, исполнительных механизмов и процессоров) уже определена и осталось лишь заняться разработкой программы агента.

Но успехи в создании реальных роботов не в меньшей степени зависят от того, насколько удачно будут спроектированы датчики и исполнительные механизмы, подходящие для выполнения поставленной задачи. Датчики Датчики — это не что иное, как интерфейс между роботами и той средой, в которой они действуют, обеспечивающий передачу результатов восприятия. Ж Пассивные датчики, такие как видеокамеры, в полном смысле этого слова выполняют функции наблюдателя за средой — они перехватывают сигналы, создаваемые другими источниками сигналов в среде. Ъ.

Активные датчики, такие как локаторы, посылают энергию всреду. Их действие основано на том, что часть излучаемой энергии отражается и снова поступает в датчик. Как правило, активные датчики позволяют получить больше информации, чем пассивные, но за счет увеличения потребления энергии от источника питания; еще одним их недостатком является то, что при одновременном использовании многочисленных активных датчиков может возникнуть интерференция. В целом датчики (активные и пассивные) можно разбить на три типа, в зависимости от того, регистрируют ли они расстояния до объектов, формируют изображения среды или контролируют характеристики самого робота. 1192 Часть ЪЧ1. Общение, восприятие и осуществление действий динат до миллиметра. К сожалению, системы ОРБ не работают внутри помещения или под водой.

Вторым важным классом датчиков являются Ж датчики изображения — видеокамеры, позволяющие получать изображения окружающей среды, а также моделировать и определять характеристики среды с использованием методов машинного зрения, описанных в главе 24. В робототехнике особо важное значение имеет стереоскопическое зрение, поскольку оно позволяет получать информацию о глубине; тем не менее будущее этого направления находится под угрозой, поскольку успешно осуществляется разработка новых активных технологий получения пространственных изображений. К третьему важному классу относятся сь проприоцептивные датчики, которые информируют робота о его собственном состоянии.

Для измерения точной конфигурации робототехнического шарнира приводящие его в действие электродвигатели часто оснащаются 'ж дешифраторами угла поворота вала, которые позволяют определять даже небольшие приращения угла поворота вала электродвигателя. В манипуляторах роботов дешифраторы угла поворота вала способны предоставить точную информацию за любой период времени. В мобильных роботах дешифраторы угла поворота вала, которые перелают данные о количестве оборотов колеса, могут использоваться для Ъ.

Характеристики

Список файлов книги