Только Word
Введение 3
Постановка задачи 4
Обзор литературы 5
Глава 1. Основные свойства рабочего пространства и манипуляционного робота 7
1.1 Математическая модель двухзвенного манипуляционного робота 7
1.2 Обозначения для объектов в рабочем пространстве 8
1.3 Операторы 10
1.4 Предположения для упрощения 11
Глава 2. Алгоритм планирования 13
2.1 Проблемы прямого планирования 13
2.2 Обзор алгоритма 14
2.3 Выборка движения 16
Глава 3. Результаты программной реализации 19
Выводы 22
Заключение 23
Список литературы 24
Необходимость развития систем автоматизации роботов, функционирующих в условиях агрессивной среды (например, космос, океан, радиоактивно и химически загрязнённые зоны), возрастает в таких областях, как робототехника, авиация, ракетно-космическая техника и т.п.
От роботов требуются возможность исполнения сложных технических задач и самостоятельного оперирования и принятия, относящихся к конкретной задаче, решений по её исполнению. В особенности, в процессах, когда человек не управляет роботом напрямую, важна задача навигации, планирования движения.
Рассматриваемая в данной работе задача актуальна в связи с растущим спросом автоматизации процессов производства, сервиса и других возможных сфер применения. В частности, предлагается реализация автоматизирования процесса навигации внутри детерминированной (каждое следующее состояние среды полностью определяется текущим состоянием и действием, выполненным агентом) среды с неподвижными объектами, и объектами, доступными для перемещения самим роботом (здесь и далее под средой будем понимать плоскость с наложенными и заранее известными ограничениями). Алгоритм планирования должен самостоятельно определить необходимую траекторию, а также устранить препятствия на пути достижения целевого состояния на рабочей поверхности.
Алгоритмы машинного обучения всё шире применяются в задачах автоматизации, показывая значительные результаты как на математических, так и на реальных моделях, повышая точность и качество исполнения. Складывается тенденция всё большего вовлечения автоматизированных роботов как в производственные, так и в сервисные процессы, обуславливающая меньшие затраты и риски, связанные с участием человека.
Дальнейшие разработки и оптимизация методов, с помощью которых робот может действовать независимо в режиме реального времени, с минимальными затратами на планирование и принятие решений – действительно актуальные задачи. Работа в данной области – одно из важнейших направлений, ведущих к реализации полноценно автономных и многофункциональных аппаратов, безусловно повышающих уровень качества жизни их создателей.
