7
Нечеткое управление в эргатических робототехнических системах
Пример более сложных задач управления мобильным роботом – за-
дачи слежения и преследования. В последнем случае речь идет о пре-
следовании подвижного объекта и цель заключается в сближении с ним.
Эта задача хорошо известна как задача самонаведения. Проблема воз-
никает тогда, когда текущее положение преследуемого объекта может
быть определено только приблизительно. Например, при пожаре плохо
виден источник возгорания, который и является целью наведения по-
жарного робота. Для этого был предложен способ нечеткого самона-
ведения, в котором текущее положение объекта задается лингвистиче-
скими переменными, определяющими градиент температурного поля,
в котором находится мобильный робот [6].
Проблема усложняется, если имеют дело с манипуляционными опе-
рациями, которые намного сложнее по своей структуре, чем движение
мобильного робота. Так, при выполнении манипуляционных операций
возникает еще один важный класс операций, связанный с физическим
взаимодействием робота и объектов рабочей сцены (например, при осу-
ществлении операций механической обработки или сборки). В этом
случае требуется дополнительная информация о силах и моментах,
характеризующих процесс взаимодействия, которая должна быть за-
ложена в описание операции либо как ограничение, либо как управля-
емый фактор.
Элементарные операции (ЭО) описываются в виде фреймов, а объ-
екты, участвующие в операции, – в виде субфреймов [7]. Слоты фрей-
ма операции содержат условия окончания операции, налагаемые на
контролируемые переменные (описание цели операции), а также до-
полнительные условия, определяющие ее особенности:
1) условия, сложившиеся на рабочей сцене к моменту начала опе-
рации (исходная ситуация);
2) возможности технической части системы;
3) свойства объектов деятельности ЭРИС, которые существенны
для выполнения действия (если эти свойства известны заранее).
Первое условие выполняется в реальном масштабе времени с по-
мощью сенсорной системы робота, второе – по имеющейся базе дан-
ных. Проверка третьего условия может потребовать осуществления
роботом операций гностического типа – операций, целью которых яв-
ляется получение дополнительной информации, необходимой для вы-
полнения поставленных задач (изменение точки обзора, определение
массы объекта и т. п.). Такие операции могут потребоваться, если не
полностью определено первое условие.
Элементарные операции нечеткого типа позволяют организовать
нечеткие операции более сложного типа, состоящие из отдельных эле-
ментарных операций, например, обход неподвижного препятствия, про-
хождение в «ворота», преодоление эскарпа и контрэскарпа. Преимуще-
ство нечеткой логики заключается в том, что перечисленные операции
