Методы обработки сенсорной информации для адаптивного управления роботами.
Сами по себе сенсоры еще не решают задачу создания адаптивного управления, так как на выходе сенсоров образуются только исходные данные в виде токов, напряжений, интенсивностей освещения, чисел и т. п. В результате обработки этих данных формируется информационный образ или информационная картина об объектах внешней среды, по которым уже можно адаптировать движение робота, поэтому среди многочисленных методов обработки информации широкое распространение получили методы распознавания образов.
Распознавание образов — это общее название для процессов обработки сенсорной информации, связанных с определением чаще всего геометрических форм, места расположения и ориентаций в пространстве предметов.
Распознавание образов — обязательный элемент для визуальных систем очувствления, построенных с применением телевизионных или фоточувствительных сенсоров. Адаптивные роботы с техническим зрением на основе видиконов, линеек и матриц ПЗС (приборов с зарядовой связью), фотодиодных
элементов начинают широко внедряться в практику, поэтому подробно рассмотрим методы обработки визуальной сенсорной информации.
Большинство таких методов имеет универсальный характер и с незначительной модификацией применимо также для обработки сенсорной информации иной природы, например тактильной, звуковой и т. п.
На рис. 11.29 представлена общая схема адаптивного робота с телевизионным визуальным очувствлением. Назначение робота заключается в снятии с движущейся конвейерной ленты произвольно ориентированной детали путем определения с помощью телевизионной камеры ее положения, ориентации и скорости движения и формирования с помощью ЭВМ в зависимости от полученных данных адаптивных сигналов управления на приводы робота. Заметим, что для решения задачи необходимо воспринять изображение телекамерой, разложить полученную сцену на информативные области, дать описание образа детали, распознать деталь, интерпретировать полученный образ и передать необходимые команды управления на робот для захвата детали.
Таким образом, процесс адаптивного визуального управления включает в себя несколько этапов (рис. 11.30): восприяятие изображения объекта или сцены; представление образа; распознавание образа; интерпретация сцены; синтез адаптивного закона управления.
