Riadiaci systém robota

1. Riadiaci systém robota Úloha: urobiť robota, ktorý dokáže nájsť na zem umiestnenú kovovú guličku niekde na 4 poschodí bloku D.

2. Senzory a aktuátory Sonary na detekciu najbližej prekážky Kolesá na pohyb vpred, vzad a otáčanie Detektor guličky

3. Architektúra • rýdzo reaktívne agenty • komunikácia cez prostredie (stigmergická komunikácia) • metóda tvorby: subsumpcia • embeded system blízky x86 • RTOS (napr. QNX4) • vybudovaná podpora MAS (napr. nad Q-NET m.p.)

4. Rýdzo reaktívny agent AGENT • Select = voľba reakcie • Cieľ = implicitne vyjadrený • Rýdzosť = žiadne vnútorné stavy Sense Select Act Sleep (Goal)

5. Stigmergická komunikácia blok, skupina blokov SPACE zápis aj čítanie čítanie zápis dátový tok agent agent agent READ, WRITE, VALIDITY DELETE, FREEZE

6. Stigmergická komunikácia blok, skupina blokov SPACE žiadosť o trigger notifikácia zápis P dátový tok proxy čítanie agent agent DEFINE TRIGGER DELETE TRIGGER

7. Subsumpcia • inkrementálny prístup • vývoj zdola nahor • stelesnenosť, ladenie • vtieranie sa vyššej vrstvy do nižšej DELETE (+FREEZE) WRITE (+FREEZE) READ WRITE READ WRITE READ WRITE READ zdvojenie inhibícia supresia

8. Návrh systému Podľa princípu subsumpcie STOP – Zastavenie pri guličke EXPLORE – Prehľadávnie priestoru WANDER - Potulovanie sa AVOID - Výhýbanie sa prekážkam

9. AVOID Za normálnych okolností, ideme stále vpred forward

10. AVOID sonar Sonar zostaví pole vzdialeností najbližších prekážok v rôznych absolútnuch výsečiach sonar map forward

11. AVOID sonar sonar map Ked hrozí náraz, collide zastaví forward. Zastaví ho na základe údajov z dopredného sonaru Tým pádom ideme rovno až kým nehrozí náraz, potom zastavíme collide forward

12. AVOID sonar force Feelforce vyhodnocuje smer v ktorom najviac hrozí zrážka sonar feelforce map collide forward

13. AVOID sonar force Runaway zavelí uberať sa opačným smerom sonar runaway feelforce map heading collide forward

14. AVOID sonar force sonar runaway feelforce map heading A turn podľa toho smeru riadi otáčanie kolies, prípadne aj cúvanie collide turn forward turn

15. AVOID sonar force sonar runaway feelforce map heading Uvedomme si, že toto otáčanie má spätne vplyv na obsah map a tým pádom na heading. Čím viac sa robot odkloní od smeru v ktorom hrozí zrážka, tým menší je odklon požadovaný v heading collide turn forward turn

16. AVOID Tým pádom pojdeme rovno až kým nehrozí náraz. Potom sa žačneme vyhýbať, a potom sa opäť pohybujeme rovno. Pri tomto pohybe sa pomerne ľahko dostaneme do nejakého cyklu, ale na vrstvu AVOID to stačí. AVOID je hotová. sonar force sonar runaway feelforce map heading collide turn forward turn

17. AVOID Všimnime si, že realizáciou vyhýbania sa statickým prekážkam, sme zároveň realizovali výbanie sa pohybujúcim objektom, ktoré nebezpečne križujú smer nášho pohybu. Podobné prípady sa niekedy označujú ako tzv. emergencia. sonar force sonar runaway feelforce map heading collide turn forward turn

18. AVOID WANDER Teraz by sme chceli aby sem-tam porušil prípadné cyklenie náhodným pohybom Preto agent wander s veľkým sleepom sem-navrhne určitý odklon smeru pohybu sonar force sonar runaway feelforce map heading wander collide turn wander forward turn

19. AVOID WANDER A agent avoid, ak sa cez force presvedčí, že momentálne nehrozí zrážka, prepíše navhrnutým smerom heading, tak ako keby nejaká zrážka hrozila. Tým pádom využije vyhýbanie sa prekážkam na potulovanie sa sonar force sonar runaway avoid feelforce map heading wander collide turn wander forward turn

20. AVOID WANDER Tým pádom sa nielen vyhýbame prekážkam, ale sa aj potulujeme a pohyb nášho robota už nie je predvídateľný. Ale zatiaľ sa dosť motá na mieste. sonar force sonar runaway avoid feelforce map heading wander collide turn wander forward turn

21. AVOID WANDER EXPLORE whenlook sleduje či sa nemotáme. Ak usúdi, že už je toho priveľa, dá povel na presun do inej oblasti sonar force sonar runaway avoid feelforce map heading wander startlook collide turn wander forward turn whenlook

22. AVOID WANDER EXPLORE stereo Stereo sleduje či sa na sonare objaví smer v ktorom je voľno sonar force candidate sonar runaway avoid feelforce map heading wander startlook collide turn wander forward turn whenlook

23. AVOID WANDER EXPLORE stereo Path vytýči ktorým smerom sa presunie-me do inej oblasti sonar force path candidate sonar runaway avoid feelforce path map heading wander startlook collide turn wander forward turn whenlook

24. AVOID WANDER EXPLORE stereo Je to ale relatívny smer, takže na to aby sme ho mohli absolutne chápať potrebuje-me sumárnu odchýľku sonar force path candidate sonar runaway avoid feelforce path map heading wander integral startlook collide turn wander integrate forward turn whenlook

25. AVOID WANDER EXPLORE stereo Pathplan v každej chvíli vie o aký uhol sa treba odchýli aby sme dodržali zvolený uhol na presun sonar force path candidate sonar runaway avoid feelforce pathplan path map heading wander integral startlook collide turn wander integrate forward turn whenlook

26. AVOID WANDER EXPLORE stereo Už vieme prechádzať priestorom. Hoci neuplatňu-jeme žiadne logicky správne prehľadáva-nie. sonar force path candidate sonar runaway avoid feelforce pathplan path map heading wander integral startlook collide turn wander integrate forward turn whenlook

27. AVOID WANDER EXPLORE STOP stereo Keď nájdeme guličku, tvárime sa, že všade vidíme prekážky sonar force path candidate sonar runaway avoid feelforce pathplan path map heading wander integral startlook collide turn wander integrate forward turn whenlook bullet block