Кіріспе

Компьютерлік көру және картография саласына қатысты пән.

Роботографиялық карталау – компьютерлік көру және картография саласына қатысты пән. Автономды роботтың мақсаты – картаны (сыртқы қолдану үшін) немесе қабат жоспарын (ішкі қолдану үшін) құрастыру (немесе пайдалану) және өзін, сондай-ақ зарядтау базаларын немесе маяктарын оның ішінде анықтау болып табылады. Роботографиялық карталау – бұл өздігінен жұмыс істейтін роботтың картада/жоспарда өзін орналастыру қабілетін зерттейтін және қолданатын сала, кейде картаны немесе қабат жоспарын құрастыруға да қабілетті. Эволюциялық қалыптасқан соқыр әрекет кейбір жануарларды тірі ұстау үшін жеткілікті болуы мүмкін. Мысалы, кейбір жәндіктер үшін қоршаған орта карта ретінде қабылданалмайды және олар тек шақырылған реакция арқылы ғана тірі қалады. Азды-көпті жетілдірілген навигациялық стратегия роботтың мүмкіндіктерін едәуір арттырады. Когнитивтік карталар жоспарлау қабілетін, ағымдағы сезімдерді, есте қалған оқиғаларды және күтілетін салдарды пайдалануға мүмкіндік береді.

Операция

Роботтың екі ақпарат көзі бар: идиотикалық және аллотикалық. Қозғалыс кезінде робот дөңгелектерінің айналу санын қадағалау сияқты өлі есептеу әдістерін пайдалана алады; бұл идиотикалық көзді білдіреді және роботтың абсолюттіқ орнын анықтауға мүмкіндік береді, бірақ ол жинақы қатеге ұшырауы мүмкін, ол тез өсуіне әкеледі. Аллотикалық көз роботтың сенсорларына сәйкес келеді, мысалы, камера, микрофон, лазер, лидар немесе сонар. Мұндағы мәселе – "перцептивтік қателік". Бұл екі әртүрлі орынды бірдей деп қабылдау мүмкіндігін білдіреді. Мысалы, ғимарат ішінде тек визуалды ақпаратқа сүйене отырып орынды анықтау қиын, себебі барлық дәліздер бірдей көрінеді. Роботтың ортасының үш өлшемді модельдерін диапазонды бейнелеу сенсорлары немесе 3D сканерлер арқылы жасауға болады.

Карталық оқыту

Карталық оқыту локализация процесінен бөліне алмайды, ал картаға локализация қателіктері енгізілген кезде қиындықтар туындайды. Бұл мәселе жиі бір уақытта локализация және карта жасау (SLAM) деп аталады. Роботтың қоршаған ортаның бұрын сақталған бөлігінде ме, әлде ешқашан бармаған жерде ме екенін анықтау – маңызды қосымша мәселе. Бұл мәселені шешудің бір жолы электрлік маяктарды, жақын алаң байланысын (NFC), WiFi, көрінетін жарық байланысын (VLC) және Li-Fi, сондай-ақ Bluetooth қолдану.

Жолды жоспарлау

Жол жоспарлау роботқа А нүктесінен В нүктесіне қатынай алуға мүмкіндік беретін маңызды мәселе. Жол жоспарлау алгоритмдері есептеу күрделілігі арқылы бағаланады. Нақты уақыт режимінде қозғалысты жоспарлаудың мүмкіндігі картаның (немесе жоспардың) дәлдігіне, роботтың орналасуына және кедергілер санына байланысты. Топологиялық тұрғыдан қарағанда, жол жоспарлау мәселесі график ішіндегі екі түйін арасындағы ең қысқа жолды табу мәселесімен байланысты.

Роботтық навигация

Сыртқы роботтар GPS-ті автомобильдік навигациялық жүйелердегідей пайдалана алады. Ішкі роботтар үшін карталардың орнына қабаттас жоспарлар мен маяктарды, сондай-ақ сымсыз байланыс аппараттық құралдарымен үйлесімді балама жүйелер қолданылуы мүмкін. Электрлік маяктар төмен құнмен роботты бағыттау жүйелерін құруға көмектеседі.