Robotika: Linijos Sekimas ir Kliūčių Apykakojimas

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Kokios yra trys šviesumo lygio linijos sekimo kategorijos?

Juoda, Raudona, Balta

Juoda, Pilka, Balta (correct)

Mėlyna, Pilka, Šviesiai balta

Pilka, Žalia, Balta

Kaip robotas pasiekia liniją sekdamas kraštą?

Tipenėdamas nuo linijos krašto

Judėdamas zigzagais link linijos

Judėdamas tiesiai, kol aptinka kraštą (correct)

Judėdamas statmenai kraštui

Kokia yra plataus linijos sekimo algoritmo prasmė?

Naudoti vieną sensorių sekimui

Sekti storą liniją su dviem sensoriais (correct)

Naudoti tris sensorius platumai nustatyti

Sekti siaurą liniją

Ką atspindi linijos sekimo sensorinė informacija?

Atspindėtą šviesą pagal šviesumo lygį Signup and view all the answers

Kokia yra klaidos identifikavimo sąlyga sekant liniją?

Linija visiškai dingusi Signup and view all the answers

Kokio tipo robotų algoritmai leidžia robotui apeiti kliūtis autonomiškai?

Nedeterministiniai algoritmai Signup and view all the answers

Kaip robotas gali išvengti kliūčių, jei kliūtis yra mobilus objektas?

Palaukti kol mobilus objektas pasitrauks Signup and view all the answers

Koks yra paprasčiausias klajojimo algoritmo trūkumas?

Deterministiškumas Signup and view all the answers

Koks procesas apibūdina, kaip ultragarso jutikliai matuoja atstumą?

Apskaičiuoja garso bangos atspindėjimo laiką Signup and view all the answers

Kokio tipo režimas robotas gali būti miego/neaktyvumo režimu?

Robotas tylus ir nejudantis Signup and view all the answers

Ką robotas daro, kai yra užimtas?

Jis suka į šoną atsitiktiniu kampu. Signup and view all the answers

Koks yra nedeterministinio klajojimo algoritmo trūkumas?

Jis gali įstrigti tarp dviejų kliūčių. Signup and view all the answers

Kokie yra tipiniai kliūčių apėjimo algoritmų trūkumai?

Jie sunkiai prižiūrimi ir kintančioje aplinkoje nepanaudojami. Signup and view all the answers

Koks metodas naudojamas linijos sekimo algoritmuose?

Jutiklių sekimas ant grindų nupieštos linijos. Signup and view all the answers

Ką rodo aukštas IR detektoriaus signalo lygis?

Po jutikliu yra baltos spalvos paviršius. Signup and view all the answers

Koks yra didelio P koeficiento poveikis robotui?

Greitesnis atsakas. Signup and view all the answers

Kuo skiriasi P-valdiklis nuo PD-valdiklio?

PD-valdiklis naudoja paklaidą ir jos pokytį. Signup and view all the answers

Koks yra PID valdiklio tikslas?

Sumažinti paklaidą. Signup and view all the answers

Kas yra integralo narys PID valdyme?

Sumažina pastovią paklaidą. Signup and view all the answers

Koks yra PD-valdiklio pranašumas?

Glotnesnė judėjimo trajektorija. Signup and view all the answers

Kokia yra P-valdiklio funkcija?

Naudoti tik paklaidą. Signup and view all the answers

Kokia yra P-valdiklio trūkumas lyginant su PID?

Nepakankamas pastovus valdymas. Signup and view all the answers

Ką daro išvestinės narys PID valdyme?

Sumažina staigius judesius. Signup and view all the answers

Kokia yra sudėtingos elgsenos pavyzdys?

Rasti kelią labirinte Signup and view all the answers

Kuri elgsenos planavimo dalis apima problemos analizę?

Analizuoti problemą Signup and view all the answers

Kokie yra paprastos elgsenos pavyzdžiai?

Važiuoti atgal 4 sekundes Signup and view all the answers

Kaip atliekamas elgsenos detalizavimo algoritmas?

Pradėti nuo sudėtingos elgsenos Signup and view all the answers

Kuri frazė geriausiai apibūdina 'skaldyk ir valdyk' principą?

Suskaidyti sudėtingą elgseną į paprastesnes Signup and view all the answers

Kokias užduotis atlieka robotas, kai važiuoja sekdamas liniją?

Kliūčių vengimas Signup and view all the answers

Kurią seką veiksmų robotas turi atlikti, kad nuvažiuotų į priekį 3 sekundes?

Įjungti kairįjį variklį, įjungti dešinįjį variklį, laukti, išjungti variklius Signup and view all the answers

Kaip reaguoti robotui, kai jis nori pakrauti bateriją?

Važiuoti į įkrovimo stotelę Signup and view all the answers

Kokios yra galimos priežastys, kodėl robotas gali pamesti liniją?

Netikslus sensorių skaitymas Signup and view all the answers

Kiek kartų iš eilės jutikliai turi nematyti linijos, kad robotas sustotų?

50 kartų Signup and view all the answers

Koks yra proporcinio valdymo pranašumas?

Tikslesnis ir greitesnis sekimas Signup and view all the answers

Ką daro robotas naudojant proporcinį linijos sekimo algoritmą, kai nutolsta toliau nuo linijos?

Darba staigesnį posūkį link linijos Signup and view all the answers

Koks yra pagrindinis Zigzaginių algoritmų trūkumas?

Robotas juda trūkčiodamas Signup and view all the answers

Kokie papildomi jutikliai gali būti naudingi, kai linijos susikerta?

Daugiau sensorių Signup and view all the answers

Proporcinio valdymo algoritmas reikalauja kalibruoti šviesos sensorių reikšmes tarp:

100 ir 0 Signup and view all the answers

Kokio tipo algoritmus rekomenduojama naudoti, norint pagerinti zigzaginių algoritmų veikimą?

Proporciniai algoritmai Signup and view all the answers

Kokio tipo sekimo algoritmas gali prisiminti kelią, kuriuo grįžti atgal?

Proporcinis algoritmas Signup and view all the answers

Kaip šviesos sensorius rodo kelio paviršiaus tamsumą?

Kalibruodamas maksimalias ir minimalias reikšmes Signup and view all the answers

Study Notes

Mobiliųjų robotų valdymo algoritmai (1 dalis)

Temos apžvalga: Kursas nagrinėja tipiškus mobiliųjų robotų valdymo algoritmus.
Turinys apima: Roboto elgseną ir valdymą, elgsenos detalizavimą, tipiškus valdymo algoritmus (klajojimo, kliūčių apėjimo ir linijos sekimo algoritmus).
Roboto sąveika su aplinka analizuojama. Žmogus, aplinka, sąsaja, vykdytuvai, jutikliai, robotas, programos vykdymas ir duomenys yra svarbūs komponentai.
Pagrindinis roboto valdymo tikslas – suderinti roboto planą/modelį su realybe ir priimti sprendimus.
Du pagrindiniai roboto valdymo modeliai: Elgsenomis grįstas valdymas (Behavior-based control) ir būsenomis grįstas valdymas (State-based control).
Elgsena ir būsenomis grįstas valdymas aprašo, kaip robotas gali būti valdomas per rinkinį autonominių elgsenų ir kaip šios elgsenos gali būti sujungtos siekiant pasiekti norimą rezultatą. Kiekviena elgsena skirta tam tikram uždaviniui ar veiksmui (vengti kliūčių, sekti liniją ar ieškoti objekto).
Svarbu roboto veikimas remiantis būsenų mašina (FSM), kur robotas yra skirtingose būsenose (pvz., "prasideda", "judėja", "sustabdo") ir perjungia tarp jų remiantis taisyklėmis ar sąlygomis.
Kiekviena būsena gali turėti valdymo logiką ir elgseną. Būsenomis grįstas valdymas gali būti naudingas, kai yra aiškiai apibrėžti veikimo etapai arba kai reikia sekti tam tikrą procedūrą.
Roboto elgsena apima valdymo taisykles, samprotavimus, veiklą ir aplinkos reakcijų bei žinių interpretavimus. Robo-to elgsenos detalizavimas vyksta įvesties duomenų atvaizdavimu bei aplinkos dirgiklių reakcijomis.
Elgsenos detalizavimas ("skaldyk ir valdyk") yra svarbus metodas, suskaidantis sudėtingą elgseną į paprastesnes elgsenas iš dalies.
Sudėtingas elgsenas galima suskaidyti į paprastąsias elgsenas. Tiksliau sakant, sudėtingas elgsenos valdymas gali būti pasiektas suskaidant elgsenas į mažesnius, lengviau valdomus komponentus.
Atskiros paprastos elgsenos sekos gali būti sudaromos siekiant sudėtingesnių uždavinių (pvz., rasti kelią labirinte, važiuoti į priekį 3 sekundes ar važiuoti į dešinę 90°).
Realizavimas apima kelias elgsenas, tinkamas specifinėms situacijoms (klaidžiojimas aplinkoje, kliūčių vengimas ir važiavimas pakrauti baterija, važiavimas siena ir linijos sekimas).
Elgsenos planavimas: Kaip pradinį veiksmą išnagrinėti problemą. Raskite kelią į tikslą. Suskaidykite sprendimą į smulkesnius žingsnius, aprašykite detalizuotus žingsnius, detalizuotą kiekvieną žingsnį.
Klajojimo uždavinys sukoncentruoja dėmesį į autonomišką judėjimą aplinkoje, be konkretaus tikslo, bet saugiai apeinant kliūtis ir priimant sprendimus, kai pakinta aplinkos sąlygos. Roboto valdymui būtini autonomija, kliūčių vengimas ir aplinkos adaptacija.
Klajojimo algoritmai apima judėjimą aplinkoje, kliūčių apėjimą ir linijos sekimą.
Pasaulis ir jo apribojimai: Robotų veikimas priklauso nuo pasaulio modelio. Tikslingas modelis aprašo paviršių, kliūčių, ratų neslydimo, išorinių jėgų ir jutiklių veikimo ypatumus.
Būsenomis aprašomos roboto sistemos: Roboto judesiai priklauso nuo būsenų, o kiekviena būsena apibrėžia konkrečią funkcionalumą.
Robotų elgsenos tipai: Tipiškos elgsenos (tyrinėjimas, klaidžiojimas, teritorijos patruliavimas, važiavimas link tikslo, kliūčių vengimas) yra naudingos nesudėtingoje aplinkoje.
Papildomos elgsenos (socialinė elgsena, tele-autonominiai elgesiai, suvokimas ir t.t.): Papildomų elgsenų aprašai neapima konkrečių mobiliųjų robotų valdymo algoritmų aprašymo.
Paprasčiausias klajojimo algoritmas: Kai robotas mato kliūtį, suka į dešinę ir toliau juda.
Atstumo jutiklis: Garso bangos nukreipiamos ir atsimuša į objektą, o jutiklis stebi grįžtą signalą tam skirtu laiku ir greičiu.
Linijos sekimo algoritmas: Roboto jutikliai naudojami ieškant linijos; kai aptinkama linija ir jos kraštai, robotas atlieka atitinkamus posūkius ir judesius. Linijos sekimo algoritmai priklauso nuo jutiklių; jie skirti kelių laikymo klaidoms sumažinti.
Linijos sekimo su 3 jutikliais algoritmai: sudėtingesni ir efektyvesni algoritmai, kurie leidžia efektyviau judėti sudėtingesnėje aplinkoje, turinčioje sankryžas ir iškilusias linijas, yra sudėtingi, bet yra labiau tikslūs ir lengviau valdomi.
Probleminių šių algoritmų taikymo sričių sprendimai sujungia greitą atsako laiką ir tikslią judėjimo kryptį.
Zigzagais sekantis algoritmas: Robotas sukasi zigzagu aplink objektą, leidžiant apeiti kliūtis ir judėti tiesiai.
Proporcinis linijos sekimas: Proporcinis valdymas atliekamas pagal atstumą iki objekto. Kuo toliau nuo linijos yra robotas, tuo staigiau jis pasuka.
PID linijos sekimas: PID algoritmas yra sudėtingesnis, jis seka liniją su proporciniu, integraliniu ir išvestiniu korekcijos parametrais.
P valdiklio veikimas: Kuo labiau robotas nutolęs nuo linijos, tuo staigiau pasukama, siekiant grįžti į liniją.
PD valdikliui papildomai naudojama paklaidos kaita ir išvengiama paklaidų.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Šis klausimynas nagrinėja robotų linijos sekimo metodus ir kliūčių apėjimo strategijas. Sužinokite apie skirtingas linijos sekimo kategorijas, algoritmus ir jutiklių technologijas, kurie leidžia robotams autonomiškai veikti. Pasitikrinkite savo žinias apie tai, kaip robotai matuoja atstumą ir kaip jie reaguoja į aplinką.