Uhodnete, k čemu slouží náhrdelník, který má robot kolem krku?

Robot Leela

Na to je jednoduchá odpověď: náhrdelník, který má robot Leela kolem krku, je soustavou přijímačů signálů z majáků, které jsou umístěny v prostředí. Zpracováním dat z těchto přijímačů robot zjišťuje svou polohu, takže může směle směřovat k cíli!

Při pohybu autonomních (nezávislých) robotů je nutné vyřešit několik problémů. Nejdůležitějším je problém lokalizace (zjištění polohy). Lokalizace poskytuje robotovi odpověď na otázku Kde jsem? Aby mohl robot dojet k cíli, musí vědět, kde se nachází. To lze vyřešit různými způsoby. Leela využívá soustavu majáků umístěných v prostředí, ve kterém se robot pohybuje. Maják vysílá signál a robot je schopen pomocí přijímačů umístěných v prstenci kolem krku zjistit, z jakého směru maják vysílá. Když robot ví, kde je maják umístěný, určí pomocí této informace svoji polohu. Potřebuje k tomu ovšem zachytit vysílání více majáků.

Aktuální problémy v robotice

Při navigaci autonomních mobilních robotů potřebujeme zodpovědět tři základní otázky:

  • Kam má robot jet (problém identifikace cíle).
  • Kudy má robot jet (problém plánování trajektorie).
  • Kde se robot právě nachází (problém lokalizace).

V našem výzkumu se věnujeme předevší druhé a třetí otázce. Pro ověření teorií a různých technologií disponuje pracoviště řadou prototypových robotů, z nichž někteří jsou představeni níže. Tím prvním, kterého se týkala i výše uvedená otázka, je robot Leela.

Robot Leela

  • Jednoduchý diferenciální podvozek (robot má sice kola, ale zatáčí jako tank, jedno kolo jede rychleji než druhé, dokáže se tak otočit i na místě).
  • Snímače vzdálenosti (obdobně jako parkovací asistenty u automobilu – díky nim robot dokáže detekovat překážky a vyhnout se jim).
  • Postaven jako jednoúčelový stroj k testování a ověření lokalizační metody založené na detekci majáků.
Tvorba pláště
Lokalizaci pomocí majáků lze použít i pro více robotů zároveň. Následující video ukazuje, jak metoda funguje při použití čtyř majáků a deseti robotů s jednoduchým plánovačem.


Robot Bender 2

Robot Bender 2, výrazný senzor je laserový dálkoměr SICK

  • Ackermanovský podvozek (zatáčí předními koly obdobně jako automobil)
  • Nezávisle poháněná kola zadní nápravy (dokáže projet i po neupravené cestě)
  • Vybaven mnoha senzory (laserový dálkoměr, kamera, kompas, GPS)

Robot Bender 2 je určen k vnitřnímu i vnějšímu použití. Díky nezávisle poháněným kolům zadní nápravy projede i tam, kde nejsou právě ideální podmínky. Řada senzorů poskytuje údaje o překážkách (laserový dálkoměr), absolutní poloze a orientaci robota (GPS, kompas) i o výrazných rysech v okolí (kamera).

Na videu níže je vidět záznam senzorických dat při testovací jízdě v brněnském parku Lužánky, při kterém došlo k velmi výrazné nehomogenitě dat z kompasu (jak jsme později zjistili, důvodem bylo elektrické vedení k napájení trolejí).


A kdo to vlastně dělá?

Výzkum v oblasti mechatroniky a robotiky provádí Laboratoř modelování a identifikace dynamických a mechatronických systémů v rámci společného pracoviště Ústavu termomechaniky AVČR, v. v. i. a Fakulty strojní Vysokého učení technického v Brně.


Footer menu

© 2008–2014 Institute of Thermomechanics ASCR, v. v. i.