Sistemas de control para un robot móvil

UN ROBUSTO CAPAS SISTEMAS DE CONTROL PARA UN ROBOT MÓVIL

Resumen - Una nueva arquitectura para el control de robots móviles se describe.
Capas de sistema de control están diseñados para permitir que el robot opere a
el aumento de los niveles de competencia. Están formadas por capas de asíncrona
módulos que se comunican a través de bajos bandwidthc hannels. Cada módulo es
un ejemplode una máquina muy sencilla de cálculo. Capas de más alto nivel
puede subsumir las funciones de los niveles más bajos por la supresión de sus productos.
Sin embargo, los niveles más bajos seguir funcionando como niveles más altos se añaden.
El resultado es un robusto y flexible sistema de control del robot. El sistema ha
sido utilizada para controlar un robot móvil pasear sin restriccionesáreas de laboratorio y salas de computación. Finalmente, se destina
para controlar un robot que recorre las oficinas de nuestro laboratorio,
la construcción de mapas de sus alrededores usando un brazo para llevar a cabo a bordo
tareas simples.
I. INTRODUCCIÓN
Un sistema de control completamente autónomo
robot móvil debe llevar a cabo muchas y complejas de información
tareas deprocesamiento en tiempo real. Funciona en un entorno
donde las condiciones límite (ver la instantánea
control de un problema en la formulación de la teoría clásica de control) son
cambiando rápidamente. De hecho, la determinación de los límites
condiciones se hace muy ruidoso sobre los canales, ya que no hay
simple relación entre los sensores (por ejemplo, cámaras de televisión)
y la formanecesaria de las condiciones límite.
El enfoque habitual a la construcción de sistemas de control para tales
los robots es descomponer el problema en una serie (aproximadamente) de
unidades funcionales como lo demuestra una serie de cortes en vertical
Fig. 1. Después de analizar las necesidades de cómputo de
robots móviles que han decidido utilizar en tareas lograr comportamientos
yaque nuestro principal problema de la descomposición. Esto es
ilustrado por una serie de cortes horizontales en la fig. 2. Al igual que con un
descomposición funcional, que la aplicación de cada rebanada explícitamente
luego atarlos todos juntos para formar un sistema de control del robot. Nuestra
nueva descomposición da lugar a una arquitectura radicalmente diferente
para los sistemas decontrol de robot móvil, con radicalmente diferentes
la aplicación de estrategias posibles a nivel de hardware, y
con un gran número de ventajas en materia de robustez,
comprobabilidad y edificabilidad.
Manuscrito revisado el 3 de febrero de 1986. Este trabajo fue apoyado en parte por
IBM Faculty Development Award, en parte por una subvención de los Sistemas
Fundación para elDesarrollo, en parte por una donación de equipos de Motorola, y
en parte por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en virtud de la Oficina Naval
Contratos de investigación N00014-80-C-0505 y N00014-82-K-0334.
El autor es con el Laboratorio de Inteligencia Artificial, Massachusetts
Instituto de Tecnología, Tecnología de la Plaza 545, Cambridge, MA 02139,
EE.UU..
IEEE RegistrarseNúmero 8608069.
Fig. 1. Tradicional de descomposición de un sistema de control de robot móvil en
módulos funcionales.
razón sobre el comportamiento de los objetos
plan de cambios en el mundo
identificar objetos
vigilar los cambios
Sensores --- __ + b Actuadores
crear mapas
explorar
vagar
evitar que los objetos
Fig. 2. Descomposición de un sistema de control de robots móvilesbasados en taskachieving
comportamientos.
A. Requisitos
Podemos identificar una serie de requisitos de un control
un inteligente sistema de robot móvil autónomo. Cada uno de ellos
limitaciones en cuanto sea posible los sistemas de control para que podamos
emplean. Ellos se identifican como sigue.
Múltiples objetivos: A menudo, el robot tiene múltiples objetivos,
algunos conflictos,...