Научная статья на тему 'Моделювання інтелектуального управління рухом мобільної робототехнічної системи'

Моделювання інтелектуального управління рухом мобільної робототехнічної системи Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
75
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
нечітка логіка / автономна мобільна робототехнічна система / інтелектуальне управління рухом / Fuzzy logic / autonomous mobile robotic system / intelligent movement control

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — І Г. Цмоць, І Є. Ваврук, В М. Теслюк

Розроблено структуру апаратно-програмних засобів автономного управління рухом, проведено їх дослідження. Запропоновано метод вибору кута повороту мобільної робототехнічної системи, з урахуванням значення кутів повороту в різних режимах руху та коефіцієнтів активації кожного режиму.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Intellectual control simulation of mobile robotic system

The structure of hardware and software tools for autonomous motion control is developed. The research of proposed tools is carried out. The method of choosing the rotation angle of mobile robotic system is proposed as a combination of different movement modes rotation angles and activation coefficients of each mode.

Текст научной работы на тему «Моделювання інтелектуального управління рухом мобільної робототехнічної системи»

5. ШФОРМАЩЙШ ТЕХНОЛОГИ ГАЛУЗ!

УДК 004.383.8:032.26 Проф. 1.Г. Цмоць, д-р техн. наук; астр. I.E. Ваврук;

проф. В.М. Теслюк, д-р техн. наук - НУ "Лheiecbm полтехшка"

МОДЕЛЮВАННЯ ШТЕЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛ1ННЯ РУХОМ МОБ1ЛЬНО1 РОБОТОТЕХШЧНО1 СИСТЕМИ

Розроблено структуру апаратно-програмних засоб1в автономного управлшня ру-хом, проведено ïx дослщження. Запропоновано метод вибору кута повороту мобшьно'1 робототехшчно!' системи, з урахуванням значення купв повороту в р1зних режимах ру-ху та коефщенпв активацп кожного режиму.

Ключовi слова: нечггка логша, автономна мобшьна робототехшчна система, ште-лектуальне управлшня рухом.

Постановка проблеми. На сьогодш мобiльнi p060T0TexHi4Hi системи (МРС) можна використовувати для реалiзацiï pÎ3HOMaHÎTHHx завдань. Особли-вий iнтерес викликають МРС, що здатнi функцiонувати в невизначеному сере-довищi. Такi системи можна використовувати для роботи в небезпечних для людей середовищах, для до^дження пiдводного або космiчного простору, проведения розмшування, ремонту трубопроводiв тощо [1]. При цьому важли-вим завданням е реалiзацiя iнтелектуальноï системи управлшня рухом, що за-безпечуе рух МРС автономно або з мшмальним контролем оператора.

1снуе величезна кiлькiсть технологiй, якi використовують для забезпе-чення автономного iнтелектуального управлшня рухом робототехшчних систем. При цьому ефектившсть управлiння рухом напряму залежить як вiд методiв та алгоритмов, так i вiд кiлькостi та якосп давачiв, що розмiщенi на МРС. Основни-ми вимогами, що ставляться до штелектуального управлiння МРС е [1-5]: забез-печення можливосп функцiонування в невизначених умовах; забезпечення швидко!' реакцiï, досягнення цiлi, навчання та адаптацiя, прийняття рiшень на основi неповних i невизначених вхндних даних, налаштовування поведанки вщ-повiдно до змiнних умов зовнiшнього середовища та поставлених цшей, забезпечення високо!' швидкодiï управлiння та точносп перемщення тощо. Тому актуальною проблемою е розроблення швидкодаючих i високоточних апаратно-програмних засобiв автономного штелектуального управлiння рухом МРС.

Анамз останшх дослiджень та публiкацiй. Аналiз останнiх досягнень в галузi штелектуального управлшня МРС [6-11] показав, що для управлшня рухом можна використовувати рiзноманiтнi алгоритми. Вибiр конкретного алгоритму здшснюють з врахуванням умов функцюнування робототехнiчноï системи: детермшоваш чи недетермiнованi, статичнi чи динамiчнi.

У [7, 8] здiйснено огляд основних методiв управлiння МРС та показано, що на цей час найбшьш розповсюдженим е використання шгелектуальних ме-тодiв, до яких зокрема вiдносять нечiтку логiку та нейронш мережi. Нейроннi мережi або нейронечит системи забезпечують можливiсть навчання та адапта-цiï. Управлiння МРС в бшьшосп випадкiв важко формалiзувати, але можна легко описати звичайною мовою, тобто можна охарактеризувати яккно. Тому

ефективним ршенням е використання нечгтко1' лопки, оскшки при цьому за-безпечуеться можливкть реалiзацiï управлiння навиъ в невизначеному середо-вищi з зашумленими неточними вхiдними даними, що можуть отримуватись з дaвaчiв робототехнiчноï системи [6-8].

Управлшня рухом МРС е складною задачею, тому база правил нечиких систем зазвичай складаеться з велико!' кшькосп правил. Оскiльки однiею з ос-новних вимог, що висуваються до розроблення системи упрaвлiння рухом МРС е здшснення швидко! реакцп на подiï (особливо пiд час функцюнування робо-тотехнiчноï системи в динaмiчному середовищi), то ефективним ршенням е па-ралельне опрацювання вах правил, що передбачае ïх подш на певнi частини. Здебiльшого використовують подш на двi частини, що реaлiзують режими руху до цш та обЪду перешкод [6, 9-11]. При цьому основна проблема полягае у ви-борi вiдповiдного режиму на кожному еташ руху робототехшчно!' системи. 1с-нуе кiлькa пiдходiв до вибору режимiв упрaвлiння, розглянемо два основних: вибiр значень лише одного режиму руху або об'еднання результапв упрaвлiння. Основним недолiком першого випадку е не оптимiзовaнa трaекторiя руху МРС, оскiльки у рaзi виникнення ситуaцiï одночасно!' aктивiзaцiï кшькох режимiв здiйснюеться вибiр лише одного. Наприклад, коли з'являеться перешкода шд час руху до цiлi, то ïï обЪд може здшснюватись з обох боюв. У рaзi використання цього шдходу в такому випадку обираеться режим обЪду перешкод, що не враховуе положення цш. У другому випадку здiйснюеться об'еднання вах режимiв руху, що забезпечуе оптимальну трaекторiю руху без зикнень з перешкодами.

Метою дослщження е розроблення апаратно-програмних зaсобiв автономного желектуального упрaвлiння рухом МРС, що забезпечуе оптишзацда трaекторiï руху.

Основш результати дослщження

Структура апаратно-програмних 3acoôie Штелектуального управлшня рухом мобтьноТ робототехшчног системи. Задача управлшня рухом МРС полягае в ïï перемщенш з почaтковоï точки в кшцеву. При цьому необхвд-но забезпечити здшснення руху в реальному час та уникнення можливих зи-кнень з рухомими або нерухомими перешкодами; тобто забезпечити швидке ре-агування на змiни в зовнiшньому середовишд та прийняття сaмостiйних рiшень шд час перемiщення МРС в невизначених умовах.

Для забезпечення можливостi шви^;^' aдaптaцiï МРС до виконання ш-ших задач необхвдно здiйснити розбиття iнтелектуaльноï системи упрaвлiння рухом на певну сукупнiсть програмних модулiв, що призначеш для генерування управляючих дш внaслiдок реaлiзaцiï' рiзних режимiв руху. Кшккть програмних модулш залежить вiд призначення МРС та постaвленоï зaдaчi оператором. Перелiк режимов управлшня, що реaлiзуються окремими модулями, е таким: режим руху вздовж прaвоï стши, режим руху вздовж лiвоï стiни, режим руху обЪду перешкоди, режим руху до цш.

Завдяки тaкiй реaлiзaцiï iснуе можливкть лег^' aдaптaцiï МРС до виконання шших задач, що здшснюеться додаванням додаткових програмних моду-лш, якi реaлiзують необхiднi режими руху. Як вх1дш дaнi використовують даш

з давачiв МРС та системи TexHi4Horo зору, а вихщними даними е сигнали уп-равлiння, що надходять у B^ornB4i механiзми МРС. На рис. 1. наведено структуру системи штелектуального управлшня рухом МРС.

Рис. 1. Структура системи штелектуального управлшня рухом МРС

Вхщними лшгвштичними змшними пiд час реалiзацií управлiння МРС е вщдаль до перешкод, що отримуеться з давачiв вiддалi. У режимi руху до цiлi використовують вхiдну лiнгвiстичну змiнну, що визначае рiзницю кутiв мiж напрямком руху МРС та цшлю. Вихiдною лшгвштичною змiнною кожного режиму руху е кут повороту МРС. З-помiж функцш належностi обрано трикутнi функцГТ належностi, оск1льки вони найбiльш просп в реалiзацií.

Для вхiдних лшгвютичних змiнних, що визначають вiддаль до перешкод, множина значень (термiв) задаеться в кшькосл трьох: T={"Small", "Average", "High"}, що позначають малу, середню i велику вщстань до перешкоди вщ-повiдно. Вхщна лiнгвiстична змiнна, що визначае рiзницю кутiв мiж напрямком руху МРС та цшлю мштить терми T={"Positive", "Zero", "Negative"}, що позначають знаходження цшьово'Т точки вiдповiдно справа, прямо попереду та злiва вщ МРС. Вихiдна лiнгвiстична змiнна визначае кут повороту МРС. Визначення функцш належносп кожно'Т лiнгвiстичноï змiнноï здшснювали емпiрично.

Реалiзацiя режимiв руху вздовж стш забезпечуе згладження траекторп руху за велико! кiлькостi перешкод, що розташоват з рiзних сторiн МРС. Крм того, при цьому забезпечуеться проходження МРС U-подiбних перешкод, з яких важко або неможливо вибратись з використанням лише поведiнки об'Тзду перешкод. Рух МРС вздовж стш здшснюеться шляхом використання режимiв: рух вздовж стiни справа та рух вздовж спни злiва.

Задача уникнення перешкод е першочерговою пiд час розроблення системи штелектуального управляя МРС. Для об'Тзду перешкод, що знаходяться на вщкритш мшцевосп, використовуеться режим руху об'Тзду перешкоди. Дозволений напрямок руху МРС визначаеться режимом об'Тзду перешкод на основi вхщних даних, як отримують з давачiв вiддалi.

Забезпечення режиму руху до цш передбачае насамперед визначення щ-лi. Як вхiднi змшт можуть бути заданi координати цш на основi даних, отри-маних з вiдеокамери або кут рiзницi мiж розмiщенням МРС та цш. Цей режим руху може передбачати рух до нерухомо'Т або рухомо'Т цiлi, що рухаеться за пев-ною траекторiею. Запропоновано реалiзацiю режиму руху до цш здiйснювати за кутом рiзницi мiж розмiщенням МРС та цш.

Одшею з основних задач пiд час ре^зацп програмних 3aco6iB управлш-ня е розроблення блокiв вибору та координацл режимiв, оскшьки за однакових вхвдних даних можуть бути активними кшька режимв управлiння рухом МРС.

Запропоновано координащю режимов здiйснювати лiнiйним об'еднанням значень режимiв руху з використанням коефiцiентiв, що виражають степiнь ак-тивацп кожного окремого режиму за такою формулою:

f = Ty+Т2У2+Т3У3+Т4У4 = ß+ß2+ß+b4, (1 )

де: T1, T2, T3 та T4 - коефщенти, якi визначають степiнь активацп режиму руху вщповвдно до цiлi, обЪду перешкод, вздовж стiни злiва та вздовж стши справа; y, y2, y3 та y4 - вихщне значения кута повороту МРС в режимах руху вщпо-вщно до цiлi, обЪду перешкод, вздовж стши злша та вздовж стши справа ß, ß2 та ß4 - вихiдне значення купв повороту МРС з використанням коефщентш активацп' в рiзних режимах руху ввдповвдно до цiлi, обЪду перешкод, вздовж стши злiва та вздовж стши справа;

Блок вибору режиму руху використовують для визначення коефщенлв T1, T2, T3 та T4, що виражають степiнь активацп' кожного окремого режиму. Для визначення коефщентав вхвдними даними е: ввдаль до перешкод, значення кута мiж напрямком руху МРС та напрямком на цiль, що задаш вiдповiдними лш-гвiстичними змiнними. Значення коефiцiентiв знаходяться в межах ввд 0 до 1. Функцй' належносп всiх коефiцiентiв, що визначають степеш активацй' режимв руху, мiстять вщповвдш терми T={"VS", "S", "SA", "A", "H"}.

Для кожного режиму управлшня та для знаходження коефiцiентiв активацй' режишв руху розробляеться окрема реалiзацiя нечiткого методу управлш-ня рухом МРС. При цьому пошук результуючих значень y1, y2, y3, y4 та значень коефщенпв активацй' T1, T2, T3 та T4 можна здiйснювати паралельно. У блощ координацп режимiв руху здшснюеться обчислення значення вихiдного кута повороту МРС f шляхом лiнiйного об'еднанням значень кутш повороту, що отримують в кожному режимi руху та коефщентав, якi виражають степiнь активацй' кожного окремого режиму руху за формулою (1).

У блощ формування сигналу управлшня за отриманим значенням кута повороту МРС здшснюеться формування сигналу, що надходить в виконавчi мехашзми МРС. Залежно вiд типу МРС для безпосереднього управлiния вико-навчими механiзмами використовують рiзнi сигнали. Наприклад, в колiснiй МРС з рульовим управлiниям здiйснения повороту вщбуваеться за рахунок змь ни кута мiж площиною обертання колiс та вксю колiсноï МРС. Тому вихвдним сигналом управлiния буде кут повороту колiс. Поворот колiсноï МРС з фшсова-ними неповоротними колесами здшснюеться за рахунок змши швидкостей або напрямкгв обертання колiс, що розташоваш з протилежних сторiн. У такому ви-падку вихвдними сигналами управлшня будуть швидкостi обертання колiс.

Дослiдження ефективностi запропонованог системи управлтня рухом з використанням програмних 3aw6ie. Розроблеш програмш засоби побу-дови траекторц руху МРС мовою С# в програмному середовищi Visual Studio 2010. Ц засоби забезпечують здiйснения вiзуалiзацiï траекторiï руху МРС в рiз-них середовищах та в рiзних режимах руху. Здiйснено пор1вняння розроблено!'

системи управлшня з системою упрaвлiння, в якш на кожному кроцi обирають лише один з режимiв упрaвлiння. Порiвняння здiйснювaлось в однакових умо-вах за однакових правил бази правил системи неч^кого лопчного виведення.

Розглянемо детальшше рух МРС до рухомо'1 цiлi за вiдсутностi перешкод. Траекторш руху МРС до цш з координaцiею режимiв упрaвлiння та вибо-ром одного з режимiв наведено на рис. 2.

a) 'Ц1ЛЬ W цщь

Рис. 2. Траeкторiя руху МРС до рухомог цш за eidcymHocmi перешкод:

а) з координацгею режимгв управлшня; б) з вибором одного з режим1в управлшня

З наведеноТ* траекторп руху МРС (рис. 2) видно, що в цьому випадку трaекторiя руху МРС з використанням розроблено1 системи управлшня е одна-ковою порiвняно з трaекторiею руху МРС, що отримуеться внаслщок викорис-тання системи упрaвлiння з вибором одного з режимiв управлшня. Це забезпе-чуеться за рахунок вибору одного режиму руху - режиму руху до цш.

На рис. 3 наведено значення кулв повороту МРС без використання ко-ефщенлв aктивaцiï в рiзних режимах руху. Осшльки траектори* руху е однако-вими, то кути повороту МРС також однаков1

Рис. 3. Значення кут1в повороту МРС без використання коефщieнmiв активаци:

а) врежимгруху до ц1л1; б) врежим1 руху об'гзду перешкод; в) врежим1 руху вздовж стши злгва; г) врежимг руху вздовж ст1ни справа

Як видно з рис. 3. тд час руху МРС до рухомо1 цш з вщсутшстю перешкод р!зш режими руху отримують р!зш кути повороту. На рис. 3 а показано кут повороту на цшь, значення якого на перших кроках ютотно змшюеться за-лежно в1д положення цш, а на наступних неютотно коректуеться за наявност рухомо1 цш. З рис. 3 б видно, що значення кута повороту становить нуль гра-дуав, оск1льки в цьому випадку перешкод на шляху МРС немае. У режим! руху вздовж стши злiвa значення кута повороту становить 90 граду^в впродовж всього руху МРС (що позначае рух МРС вл1во) та в режимi руху вздовж стши справа значення кута повороту становить -90 градуав впродовж всього руху

МРС (що позначае рух МРС вправо). Використання коефгщентш активацiï за-безпечуе обмеження значень KyTiB повороту МРС, що не повинт використову-ватись тд час досягнення цiлi. На рис. 4 наведено значення коефiцiентiв акти-вацiï режимiв руху що е однаковими для обох випадюв.

Рис. 4. Значення коефщieнтiв, що визначають степть активацп режимiв руху:

а) режиму руху до щпг, б) режиму руху об'гзду перешкод; в) режиму руху вздовж стши 3niea; г) режиму руху вздовж стши справа

З рис. 4 видно, що значення коефщента активацп режиму руху до цш становить одиницю, а шших режимiв - нуль. Тобто, в цьому випадку МРС ру-хаеться з використанням кута повороту, який одержуеться в режимi руху до щ-л^ Це представлено на рис. 5, де наведет значення купв повороту МРС з використанням коефщенлв активацп в рiзних режимах та результуючий кут f.

Рис. 5. Значення Kymie повороту МРС з використанням коефщieнтiв активаци:

а) режиму руху до цШ; б) режиму руху об'гзду перешкод; в) режиму руху вздовж стши злiва; г) режиму руху вздовж стши справа; д) результуючий кут повороту МРС

Розглянемо рух МРС до цш в динамiчномy середовищi з великою кшь-юстю рухомих перешкод, траекторш яко'1 представлено на рис. 6.

Динамiчне середовище, що представлене на рис. 6 а, складаеться з чо-тирьох перешкод, три з яких е динамiчними та починають рух в рiзнi промшки часу тд час руху МРС. У цьому випадку здшснюеться рух першо'1 перешкоди по дiагоналi вниз з першого кроку, друго'1 перешкоди - по вертикалi вверх з 50 до 55 кроку та четверто'1 перешкоди по горизонталi влiво з 100 кроку.

Рис. 6. Траeкторiя руху МРС в динамiчному середовищi з великою шльюстю перешкод: а) початковХ умови; б) з координащею режимХвуправлтня; б) з вибором одного з режимХв управлтня

З рис. 6 б, в видно, що МРС з координащею режимiв управлшня може ефективно оминати рyхомi перешкоди тд час руху до цш на ввдмшу вщ МРС з вибором одного з режитв управлшня, тд час руху яко'1 вщбулось зiткнення з четвертою рухомою перешкодою. На рис. 7 наведено значення кyтiв повороту МРС без використання коефiцiентiв активацп' рiзних режимiв руху.

е) ж)

Рис. 7. Значення кутiв повороту МРС на кожному кроц без використання коефiцieнтiв активаци з координащею режимiв управлтня рухом: а) режиму руху

до цш б) режиму руху об'Хзду перешкод; в) режиму руху вздовж стти справа; г) режиму руху вздовж стти зл1ва та з вибором одного з режим1в руху; д) режиму руху до цш е) режиму руху об'Хзду перешкод е) режиму руху вздовж стти справа; ж) режиму руху вздовж стти злХва

З рис. 7 а, д видно, що рух МРС вщбуваеться до цш з незначним в!дхи-ленням за наявност перешкод. Р1зниця м!ж значеннями купв повороту на рис. 7 б та рис. 7 е полягае в збшьшенш значення цього кута в режимi обТзду перешкод тд час обТзду кожно1 з чотирьох перешкод з використанням системи уп-рaвлiння з координащею режимiв руху (рис. 7 б) в той час як з використанням системи упрaвлiння з вибором одного з режишв руху (рис. 7 е) збшьшення значення цього кута здшснюеться лише тд час обТзду першо1 перешкоди. З рис. 7 в, е видно, що значення кута повороту МРС режиму руху вздовж стши справа зменшуеться до -90 градуав при вщдалент в!д ст!ни, що обмежуе середовище руху МРС. У роз! наближення до перешкод, що знаходяться справа в!д МРС, значення кута повороту режиму руху вздовж стши справа збтьшуеться. Значення кута повороту МРС режиму руху вздовж стши зл!во (рис. 7 г, ж) змшюеться в!д-повщно до наявних перешкод зл!во в!д МРС. У роз! наближення до третьо1 перешкоди, що знаходиться злша в!д МРС - значення кута повороту зменшуеться. На рис. 8 наведено значення коефщенлв активаци вщповщних режимiв руху.

а) б)

в) г)

д) е)

е) ж)

з)

Рис. 8. Значення коефiцiентiв, що визначають стетнь активаци режимiв руху з координащею режимiв управлтня рухом: а) режиму руху до цш; б) режиму руху обЧзду перешкод; в) режиму руху вздовж стши справа; г) режиму руху вздовж стши

злiва; та з вибором одного з режимiв руху: д) режиму руху до цж; е) режиму руху об'гзду перешкод; е) режиму руху вздовж стши справа; ж) режиму руху вздовж стши злiва; з) загальне представлення коефiцiентiв активаци режимiв управлтня з вибором

одного з режимiвруху

З рис. 8 видно, що майже на кожному крот коефiцieнт активацп* режиму руху до цiлi e близьким до максимального значення, KpiM випадюв об''1зду першо'1 та друго'1 перешкоди з використанням системи управлшня з координацieю режимiв руху (рис. 8 а). Тодi активними e коефщенти активацп* режимiв руху об'1*зду перешкод та руху вздовж стши справа. У випадку використання системи управлiння з вибором одного з режимiв руху значення коефiцieнта активацп* режиму руху до цш зменшуeться тiльки пiд час об'1*зду першо'1 перешкоди. Саме тому вiдбуваeться зiткнення МРС з четвертою перешкодою. Шд час досягнення цiлi у випадку використання системи управлшня з координацieю режимiв висо-кий рiвень мають коефiцieнти активацiï режимiв руху: до цш, руху вздовж сть ни злiва та руху вздовж стши справа. На рис. 9 наведено значення кулв повороту МРС з використанням ^еф^^н^в активацп в рiзних режимах та результу-ючi кути повороту МРС'.

h.Kk Й К Л/ч|..... L , ,

- -уу» . » V » уг^ц^^х«,

а) б)

в) г)

д) е)

Рис. 9. Значення Kymie повороту МРС з використанням коефЩент1в активаци з координащею режимiв управлшня рухом: а) режиму руху до цМ; б) режиму руху обЪду перешкод; в) режиму руху вздовж стши 3niea; г) режиму руху вздовж стши справа д) результуючий кут повороту МРС та е) результуючий кут повороту МРС з вибором одного з режимiвруху

Як видно з рис. 9 а-д, у випадку використання системи управлшня з ко-ординацieю режимiв руху - результуючий кут повороту МРС тд час об'1*зду першо'1 та друго'1 перешкод залежить вщ вихщних значень режимiв руху до цш, об''1*зду перешкод та руху вздовж стши справа. Шд час об'1*зду третьо'1 перешкоди на результуючий кут впливають значення, отримаш з використанням режи-мiв руху вздовж стши злiва та руху до цш, а тд час об''1*зду четверто'1 перешкоди - режими руху до цш i вздовж стши справа та злiва. З рис. 9 е видно, що у випадку використання системи управляя з вибором одного з режимiв руху ре-

зультуючий кут повороту МРС майже весь час Bi^noB^ae куту повороту режиму руху до цш за винятком об'!зду першо! перешкоди, де здшснюеться вибiр режимiв руху об'!зду перешкод та режиму руху вздовж стши справа та друго! перешкоди, де здшснюеться використання режиму руху вздовж стши справа. Шд час руху до четверто! перешкоди змiнa режиму руху до цш на режим руху об'!зду перешкод вiдбувaeться занадто шзно, що призводить до зикнення.

Використання системи упрaвлiння МРС з вибором окремих режимiв руху не може задовольнити рух МРС до цш без зiткнень в середовишд з наявними перешкодами. Тому ефективним рiшенням е реaлiзaцiя системи управлшня шляхом поеднання вiдпoвiдних режимов руху з кoефiцieнтaми aктивaцií, що за-безпечуе рух МРС без зггкнень в невизначених середовищах. Висновки:

1. Запропоновано структуру системи управлiння рухом здiйснювати у виглядi сукупност модулiв, що реалiзують рiзнi режими руху. Це дае змогу легко адаптувати робототехшчну систему до виконання рiзних задач шляхом до-давання додаткових модулiв, що реаизують вiдповiдний режим руху.

2. Запропоновано метод вибору оптимального кута повороту МРС, що поля-гае у шдсумовуванш добутыв одержаних значень кулв повороту в рiзних режимах руху на коефщенти активацп кожного режиму руху.

3. Розроблеш програмнi засоби забезпечують здiйснення вiзуалiзащi' траекто-рп руху МРС в рiзних середовищах, рiзних режимах руху та забезпечують дослвдження ефективностi запропоновано'! системи управлшня рухом.

Лггература

1. Миронов С.В. Система технического зрения в задачах навигации мобильных объектов / С.В. Миронов, А.В. Юдин // Международный журнал программные продукты и системы. - 2011. - № 1. - С. 123-126.

2. Усков А. А. Интеллектуальные системы управления на основе методов нечеткой логики / А.А. Усков, В .В. Круглов. - Смоленск : Изд-во "Смоленская городская типография", 2003. - 238 с.

3. Зиксин К. Интеллектуальное навигационное управление и диагностика адаптивных мобильных роботов в незнакомой среде / К. Зиксин, А.В. Тимофеев // Актуальные проблемы информационно-компьютерных технологий, мехатроники и робототехники (ИКТМР-2009) : матер. научно-техн. конф., 2009. - С. 169-176.

4. Бабич Л.О. Использование методов нечеткой логики в процессе достижения противоречивых целей интеллектуальным мобильным роботом / Л.О. Бабич // Вимрювальна та обчислю-вальна техника в технолопчних процесах. - 2008. - № 2. - C. 216-221.

5. Dragoicea, M. 2003, Multi-behavioral model based autonomous navigation of the mobile robots / M. Dragoicea, I. Dumitrache, D.S. Cuculescu // International Journal Automation Austria. - Vol. 11, Nr. 1. - Рр.1-20.

6. Rajibul Huq, George K.I. Mann, and Raymond G. Gosine. Behavior-Modulation Technique in Mobile Robotics Using Fuzzy Discrete Event System // IEEE Transactions on robotics. - Vol. 22, NO. 5, OCTOBER 2006. - Рр. 903-916.

7. Prases K. Mohanty, Dayal R. Parhi Controlling the Motion of an Autonomous Mobile Robot Using Various Techniques: a Review // Journal of Advance Mechanical Engineering, 2013. - Рр. 24-39.

8. Бекасов Д.Е. Применение аппарата нечеткой логики при решении задачи поиска пути в неизвестном окружении // Молодежный научно-технический вестник (МГТУ им. Н.Э. Баумана) (электронный журнал). - 2012. - № 5. - Pp. 38-43.

9. Lakhmissi Cherroun, Mohamed Boumehraz. Designing of Goal Seeking and Obstacle Avoidance Behaviors for a Mobile Robot Using Fuzzy Techniques J. Automation & Systems Engineering 6-4 (2012). - Рр. 164-171.

10. Leyden M, Toal D, Flanagan C. (1999). A Fuzzy Logic Based Navigation System for a mobile Robot, Automatisierungs symposium Wismar. - 1999. - № 5. - Pp. 58-62.

11. KarimBenbouabdallah and Zhu Qi-dan A Fuzzy Logic Behavior Architecture Controller for a Mobile Robot Path Planning in Multi-obstacles Environment Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology. - 2013. - Vol. 5(14). - Pp. 3835-3842.

Цмоць И.Г., Ваврук И.Е., Теслюк В.Н. Моделирование интеллектуального управления движением мобильной робототехнической системы

Разработана структура аппаратно-программных средств автономного управления движением, проведены их исследования. Предложен метод выбора угла поворота мобильной робототехнической системы, учитывая значения углов поворота разных режимов движения и коэффициентов активации.

Ключевые слова: нечеткая логика, автономная мобильная робототехническая система, интеллектуальное управление движением.

Tsmots I.G., Vavruk I.Ye., Teslyuk V.M. Intellectual control simulation of mobile robotic system

The structure of hardware and software tools for autonomous motion control is developed. The research of proposed tools is carried out. The method of choosing the rotation angle of mobile robotic system is proposed as a combination of different movement modes rotation angles and activation coefficients of each mode.

Keywords: Fuzzy logic, autonomous mobile robotic system, intelligent movement control.

УДК528.88 Доц. О.€. Горшенин1, канд. техн. наук;

доц. 1.В. Пулеко1, канд. техн. наук; доц. В. О. Чумакевич2, канд. техн. наук

ОСНОВИ ОБРОБЛЕННЯ ТА ДЕШИФРУВАННЯ ЗН1МК1В З КОСМ1ЧНОГО АПАРАТА "С1Ч-2" ДЛЯ РОЗВ'ЯЗАННЯ ТЕМАТИЧНИХ ЗАДАЧ Л1СОВОГО ГОСПОДАРСТВА

Проведено ш^вняльний аналiз характеристик ряду KocMi4rnx апарапв дистан-цшного зондування Земл^ проаналiзовано можливост виршення тематичних задач ль сового господарства за зшмками з космiчного апарата "Ci4-2", викладено основи методик ршення тематичних задач люового господарства з урахуванням специфики конкретно! бортово! апаратури та розглянуто приклади !х виршення.

Ключовi слова: дистанцшне зондування Земл^ розрiзнення, контроль, зшмок з космiчного апарата, люове господарство.

Постановка проблеми. У сучаснш вiтчизнянiй та зарубiжнiй практищ для вирiшення завдань дистанцiйного зондування Землi (ДЗЗ) значного поши-рення набули космiчнi засоби, якi дають змогу отримати високоякiснi знiмки земно! поверхнi. Такi космiчнi зшмки використовуються для вирiшення ба-гатьох тематичних задач национально! економiки, зокрема лкового господарства. Донедавна розвиток цього напряму в Украíнi гальмувався ввдсутнктю власних космiчних засобiв, що призводило до необхiдностi закупiвлi достатньо дорогих зшмкш з iноземних носив. Запуск 17 серпня 2011 р. космiчного апарата (КА) дистанцiйного зондування Зе)№ "Ci4-2", дав змогу по-новому перегляну-ти тематичнi завдання ДЗЗ та надав можливкть рiшення всього спектра задач, яю можуть бути виртеш з використанням власних космiчних засобш.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 Житомирський вшськовий шститут iM. С.П. Корольова Нацюнального ав1ацшного унгверситету;

2 Академ1я сухопутних вшськ, м. Льв1в

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.