9
Нечеткое управление в эргатических робототехнических системах
По структуре рассматриваемый метод весьма близок к структуре
интеллектуального планирования методом Graphplan. Здесь также при-
меняется процедура обратного вывода для принятия решений и анали-
зируются противоречия в предусловиях выполнения отдельных опе-
раций. Однако предложенный метод обладает более широкими
возможностями вследстви
е
использования нечетких отношений при
описании условий выполнения операций. В отличие от большинства
методов интеллектуального планирования, ориентированных на рабо-
ту в абстрактном пространстве, которое задается условиями, не меня-
ющимися в процессе работы, в этом методе предполагается проверка
выполнения условий реализуемости каждой операции с помощью сен-
сорной системы робота. Если условия выполнимости операции пере-
стают по тем или иным причинам соблюдаться, то проводится пере-
планирование операции с данного момента.
Предполагается возможность активных действий робота при вы-
полнении операций гностического типа в том случае, если условия их
выполнения не доопределены. Еще одна особенность такого метода
планирования – диалог с оператором. Невыполнение второго условия,
например, по грузоподъемности манипулятора или отсутствие захва-
та заданного типа, приводит к невыполнимости операции и требует
обращения к оператору. То же самое можно утверждать и о третьем
условии, относящемся к объекту работы, свойства которого нельзя
изменить.
Отметим, что необходимость диалога с оператором возникает и на
других уровнях ЭРИС, в том числе при постановке и коррекции цели
в связи с возможностями робота или при оценке текущей ситуации (см.
рис. 1).
Реализация исполнительного уровня.
Существует альтернатива
выбора принципа построения исполнительной системы. Первый подход
заключается в том, что предполагаются известными те нечеткие прави-
ла управления системой, которые использует человек-оператор. Второй
подход основан на предположении, что эти правила априори неизвест-
ны или не могут быть сформулированы.
В первом подходе правила поведения робота можно формализовать
в продукционной форме и построить нечеткий контроллер, который их
реализует в реальном времени. Пример – задача управления мобильным
роботом по маякам, положение которых в рабочей зоне робота заранее
неизвестно. Робот должен найти ближайший маяк и двигаться до сбли-
жения с ним или пройти в «ворота», образованные двумя маяками. Си-
стема управления мобильным роботом приведена на рис. 4. Цель управ-
ления формализуется как система нечетких правил принятия решения.
Например: «если маяк далеко, то двигаться быстро», «если маяк близко,
то двигаться медленно», «если маяк справа, то круто повернуть на-
право», «если маяк спереди и справа, то немного повернуть направо»
