Научная статья на тему 'Управление манипуляционным роботом на основе базового Алгоритма'

Управление манипуляционным роботом на основе базового Алгоритма Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
104
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Резников С. М., Лопатин П. К.

Смотрено применение базового алгоритма для управления манипуляционным роботом в среде с неизвестными препятствиями.

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.

Текст научной работы на тему «Управление манипуляционным роботом на основе базового Алгоритма»

Секция «Математические методы моделирования, управления и анализа данных»

УДК 519.713

С. М. Резников Научный руководитель - П. К. Лопатин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

УПРАВЛЕНИЕ МАНИПУЛЯЦИОННЫМ РОБОТОМ НА ОСНОВЕ БАЗОВОГО АЛГОРИТМА

Рассмотрено применение базового алгоритма для управления манипуляционным роботом в среде с неизвестными препятствиями.

Для управления манипуляционными роботами могут применяться различные алгоритмы. В данной работе использован базовый алгоритм [1]. Базовый алгоритм сводится к решению конечного числа задач ПИ планирования пути в среде с известными запрещенными состояниями. В качестве алгоритма для задачи ПИ использован алгоритм перебора в глубину [2].

Базовый алгоритм заключается в следующем.

Перед началом движения текущей конфигурацией q МР является q0, по ходу движения Алгоритм1 может вызываться из других текущих конфигураций МР.

Алгоритм

Если NBT = 0, то происходит окончание работы Алгоритма с сообщением о том, что объект захвачен быть не может. Иначе в качестве qT назначаем первую точку из BT.

ШАГ 1. МР находится в конфигурации qc. n:=0, qn:=qc. Исполнить

целевая_точка_запрещённая :=Алгоритм1 (qc, qT,

Bt, NBT) .

Если целевая_точка_запрещённая=НЕТ, происходит успешное окончание работы Алгоритма с сообщением о том, что объект захвачен в точке qT.

Если целевая_точка_запрещённая=ДА, происходит переход на ШАГ 2.

ШАГ 2. Если NBT =0, происходит окончание работы Алгоритма с сообщением о том, что объект не может быть захвачен МР ни в одной из целевых конфигураций. Если NBT^0, в качестве qT взять первую точку из BT и перейти на ШАГ 1. Конец Алгоритма.

Алгоритм1 получает значения в формате: Алго-ритм1^п, qT, BT, NBT) и посвящён выяснению вопроса о том, является ли точка qT достижимой из qn в неизвестной среде.

Алгоритм1

ШАГ 1. МР находится в qn (назовем ее «точка смены маршрута). СС доставляет информацию о Y(qn), Z(qn), Q(qn).

ШАГ 2. Выполняется

Nbt := Процедура1 (Bz Nbt, Q(qn)).

Если NBt = 0, происходит присвоение целе-вая_точка_запрещенная:=ДА и возврат в Алгоритм. Если NBt ф0, проверяем, оказалась ли выброшенной из Bt точка qT. Если да, то происходит присвоение целе-вая_точка_запрещенная:=ДА и возврат в Алгоритм,

если нет (то есть q осталась в BT) - то происходит переход на ШАГ 3.

ШАГ 3. Вызывается процедура ПИ с задачей сгенерировать линию L(qn,qт), удовлетворяющую следующим условиям:

1) L(qn,qT) соединяет qn и qT ;

U Q(qn)

1=0

2) L(qn,q ) не налегает на множество

т. е. ни на одну из запрещённых точек;

3) L(qn,qT) удовлетворяет конструктивным ограничениям (1).

Результатов работы процедуры ПИ может быть два: 1) ПИ возвращает сгенерированную траекторию и Алгоритм! переходит на ШАГ4; 2) ПИ сообщает о том, что L(qn,qT) сгенерирована быть не может, т.е. qT является недостижимой. В этом случае выполняется

^7':=Процедура2 (йт; NBT , qT), производится присвоение целевая_точка_запре-щённая:=ДА и происходит возврат в Алгоритм.

ШАГ 4. МР начинает движение по L(qn,qT). Исходов движения может быть два: 1) МР попадает в некоторую точку qJ eBT. В этом случае происходят присвоения qT:=qIT и целевая_точка_запрещённая:=НЕТ и выполняется возврат в Алгоритм; 2) МР придёт в некоторую точку q*, следующая за которой является запрещённой. В этом случае выполняем п:=п+1, qn:=q* и Алгоритм! переходит на ШАГ 1. Конец Алгоритма!.

Тестирование проводилось на примере с 4 звеньями манипулятора (см. таблицу).

Дискретность Время (секунды)

1° 0,3429

2° 0,0274

5° 0,0031

10° 0,0014

Библиографические ссылки

1. Лопатин П. К. Алгоритм захвата манипулятором объекта в неизвестной статической среде, Вестник СибГАУ. 2010. Вып. 3(29). С. 33-37.

2. Нильсон Н. Искусственный интеллект, М. : Мир, 1973.

© Резников С. М., Лопатин П. К., 2011

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.