Die Überprüfung ist nützlich für diejenigen, die sich mit physischen Robotern beschäftigen und für die das Arduino nicht ausreicht, sowie für Personen, die eine der Funktionen zur Wahrnehmung der Außenwelt in ihren Robotern oder Geräten implementieren möchten.
Misty Robot von Misty Robotics auf der CESJe nach Verwendungszweck des Roboters müssen verschiedene Probleme gelöst werden. Es kommt vor, dass eine Steuerung und beispielsweise die einfachsten Sensoren ausreichen, um sie zu lösen. Manchmal ist es jedoch erforderlich, dass der Roboter Aufgaben nicht nach fest codierten Koordinaten ausführen kann, sondern abhängig vom Zustand des umgebenden Raums oder Arbeitsbereichs. Dann müssen komplexere Sensoren wie Kameras oder Lidars verwendet und spezielle Algorithmen zur Verarbeitung eingehender Informationen verwendet werden.
Vision und Verständnis
Zu sehen und zu verstehen, was gesehen wird, ist die erste Funktion, die mir in den Sinn kommen kann.
Objekterkennung
Ermöglicht das Auffinden von Objekten bestimmter Typen im Sichtfeld.
Beispiel für einen AlgorithmusObjekte verfolgen
Ermöglicht die Verfolgung der Bewegung eines Objekts oder von Objekten im Sichtfeld.
Beispiel für einen AlgorithmusSegmentierung
Ermöglicht es Ihnen, Pixel für Pixel den Inhalt des Sichtfelds zu bestimmen.
Beispiel für einen AlgorithmusTiefenbewertung
Ermöglicht das Erkennen von Hindernissen auf dem Weg und in der Entfernung zu ihnen mithilfe von Computer Vision.
Beispiel für eine Algorithmusoperation
Ein Beispielalgorithmus für eine herkömmliche KameraBeispielalgorithmus für eine StereokameraWenn die Arbeitsbedingungen Ihres Roboters es Ihnen ermöglichen, Tiefenkameras mit aktiver IR-Beleuchtung wie Intel Realsense zu verwenden, können Sie das
proprietäre SDK verwenden .
Bewegung und Entscheidungsfindung
Die meisten physischen Roboter, egal ob es sich um einen Manipulator, einen mobilen Roboter oder etwas anderes handelt, müssen sich irgendwie im Weltraum bewegen. Und manchmal muss der Roboter während dieser Bewegungen, insbesondere wenn sich die Bedingungen oder die Funktionsumgebung erheblich ändern können, die Flugbahn und die Bewegungsgeschwindigkeit ändern.
Raumorientierung
Ermöglicht es Ihnen, die Koordinaten des Roboters im Weltraum zu bestimmen, auch innerhalb von Gebäuden.
Beispiel für einen AlgorithmusEntscheidungen beim Umzug treffen
Ermöglicht dem mobilen Roboter, Entscheidungen über die erforderlichen Manöver zu treffen, um die Bewegungsbahn in einer dynamischen Umgebung zu optimieren. Der Algorithmus verwendet
Verstärkungslernen .
Beispiel für einen AlgorithmusObjekte erfassen und bearbeiten
Ermöglicht dem Roboterarm, Entscheidungen über die erforderlichen Aktionen zu treffen, die zum Erfassen von Objekten verschiedener Formen erforderlich sind. Der Algorithmus verwendet auch Verstärkungslernen.
Beispiel für einen AlgorithmusImplementierungsfunktionen für Roboter
Leistung
Die in diesem Artikel beschriebenen Algorithmen sind rechenintensiv und erfordern meistens eine GPU. Abhängig von den Anforderungen an die Betriebsbedingungen des Roboters muss der Entwickler daher eine Entwurfsoption auswählen und den Code optimieren.
Mögliche Optionen:
- Computer auf einem dedizierten PC
- Cloud Computing
- Berechnungen an Bord
Die getroffene Wahl bestimmt die Anforderungen sowohl an die Geräte- als auch an die Algorithmusoptimierung.
Interaktion
Ein Algorithmus zur Lösung eines Problems reicht oft nicht aus. Wenn daher Algorithmen in Robotern verwendet werden, müssen sich Entwickler der Integrationsaufgabe stellen, d. H. Es ist notwendig, die Interaktion mit anderen Algorithmen und Software sicherzustellen.
Anstelle von Ausgabe
Wenn man in einem Unternehmen arbeitet, das Software für Roboter entwickelt, muss man sich häufig mit verschiedenen Robotern und Algorithmen auseinandersetzen und neue Ansätze zur Lösung komplexer Probleme finden. Ich habe festgestellt, dass in letzter Zeit das Interesse an Funktionen im Zusammenhang mit Sicherheit und der Möglichkeit eines autonomen Betriebs von Mechanismen, insbesondere in unmittelbarer Nähe von Menschen, gestiegen ist.
Die vorgestellte Übersicht enthält eine alles andere als erschöpfende Liste von Aufgaben und Algorithmen. Als Beispiel wird vom Autor ein Algorithmus ausgewählt. Beachten Sie auch, dass jede der vorgestellten Aufgaben auf viele andere Arten und / oder mithilfe anderer Algorithmen gelöst werden kann. Wenn Sie weitere Beispiele für Aufgaben mit Algorithmen zur Hand haben, hinterlassen Sie diese in den Kommentaren.
PS: Zum Nachtisch - ein wunderschönes Video aus dem „Unterhimmel“ mit einem Radroboter und einem Entscheidungssystem an Bord