автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Автоматизация процесса управления движением многоосного подвижного робота легкого класса с неповоротными движителями в организованной среде

На нравах рукописи УДК 621.865.8

РГ1 0«

2 2 р ; МП

БОРЗЕ11КОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ МНОГООСНОГО ПОДВИЖНОГО РОБОТА ЛЕГ КОГО КЛАССА С НЕПОВОРОТНЫМИ ДВИЖИТЕЛЯМИ В ОРГАНИЗОВАННОЙ

СРЕДЕ *

Специальность: 05.13.07 - Автоматизация технологических процессов

и производств (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2000

Работа выполнена в Московском государственном открытом университете (МГОУ).

Научный руководитель - д.т.н!, профессор КАПУСТИН Н.М.

Официальные оппоненты - д.т.н., профессор Панфилов Ю.В.

к.т.н., доцент Михайлов В.А.

Ведущее предприятие - НИКИМТ

Защита состоится « 1 »"ТрА 2000 г. на заседании диссертационного Совета К 053.15.01 в Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана по адресу: 107005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5.

Телефон для справок: (095) 267-0963

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направить по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им.Н.Э.Баумана.

Автореферат разослан « 2. » _2000 г.

Объем 1 п л. Тираж 100 чю. Типография МГТУ им.Н.Э.Баумана

- ЛТ п

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные производства, связанные с изготовлением или использованием вредных веществ и опасной продукции, в силу своей технической сложности не могут быть защищены от возникновения на них аварий или террористических актов, что практически всегда сопряжено с возможностью утраты здоровья или гибелью ликвидаторов последствий аварий и сотрудников соответствующих служб безопасности. В ряде случаев человек воооще бывает непригоден для выполнения определенных работ, например в пространствах, куда он по своим антропометрическим параметрам не может проникнуть.

Опыт использования дистанционно-управляемых подвижных роботов (ПР) для ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, а также для иных работ с опасными предметами и веществами наглядно показала эффективность применения таких устройств.

Однако, управление ПР на расстоянии, в незнакомой обстановке при отсутствии непосредственного визуального контакта, ставит перед оператором сложную задачу ориентирования в пространстве по фрагментам телевизионного изображения. Расположение средств видеонаблюдения ниже естественного уровня глаз оператора, и как следствие этого - искаженный ракурс предметов, изменяет восприятие действительности и вносит ошибки в оценку размеров предметов и расстояний до них. Неадекватность восприятия может явиться причиной ошибочных действий и в итоге - привести к срыву выполнения задачи.

В этой связи представляется логичным изменить технологию управления движением ПР таким образом, чтобы отдельное операции управления, например движение по объекту к цели, можно было бы передать техническим средствам, исключив "человеческий фактор", предоставив оператору общий контроль за действиями ПР и, как крайний случай - возможность перехода на традиционное ручное управление.

Необходимость решения этой проблемы в настоящее время приобре-, тает особую остроту в связи с возрастанием количества попыток проведения террористических актов в местах скопления людей и на транспорте. В этой связи чрезвычайную актуальность приобретают разработки по созданию автоматизированных робототехнических комплексов легкого клас-:а, позволяющих в условиях жесткого лимита времени в кратчайший срок оешать задачи поиска и обезвреживания опасных предметов и обеспечи-зающих при этом безопасность персонала.

Основу упомянутых комплексов должны составлять недорогие под-шжные роботы легкого (до 40 кг) класса, технические возможности кото-

рых позволяют гибко приспосабливать их к действиям в структурах и специфических условиях организованной среды. В настоящее время подобные комплексы оборудуются системами ручного управления и эффективность их применения полностью зависит от мастерства оператора.

Цель работы. Целью настоящей работы является повышение эффективности ведения поиска (сокращение времени движения к цели) и обезвреживания опасных предметов в незнакомой организованной среде с помощью многоосного ПР легкого класса с неповоротными движителями .

Методы исследований. Теоретические исследования проводились на основе теории автоматизированного управления, теории неопределенности, теории аналитической геометрии, теории навигации. Экспериментальные исследования особенности поведения ПР при преодолении препятствий проводились на опытном образце робоготехнического комплекса легкого класса "Те.рмит4', предназначенного для обезвреживания взрывоопасных предметов (ВП). Моделирование автоматизированного процесса управления ПР при проведении поисковых работ в условиях организованной среды проводились па ЭВМ с использованием специально разработанного программного обеспечения.

Научная новтна.

Предложена и теоретически обоснована концепция автоматизированного управления движением ПР, предназначенного для ведения работ по поиску и обезвреживанию опасных предметов в условиях специфики объектов с организованной средой.

Выполнено математическое описание организованной среды, включающее: геометрическое описание среды, описание факторов сопротивления, оценку технического состояния ПР.

Научный результат. Разработана научно обоснованная методика автоматизированного управления ПР, включающая: математическую модель выбора оптимального лабиринта; математическую модель выбора оптимальной траектории движения IIP по избранному лабиринту.

На основе методики автоматизированного управления разработана динамическая модель движения Г1Р в организованной среде, позволяющая осуществлять в масштабе реального времени управление перемещением робота с учетом воздействия внешних возмущений.

Разработан классификатор объектов с организованной средой и сформулированы их качественные стереотипные свойства.

Практическая ценность. Результаты исследования поведения ПР, проведенных с помощью разработанной динамической модели, положены в основу пакета технических решений по автоматизации системы дистанционного управления существующего мобильного робототехнического

о

комплекса легкого класса "Гермит", предназначенного для обезпрежива ния взрывоопасных предметов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на VIII научно-технической конференции "Экстремальная робототехника" в ЦНИИ Р'ГК (г.С-Петербург, апрель 1998г), на кафедре "Автоматизация производства и проектирования в машиностроении" в Московском государственном открытом университете (МГОУ) в июне 1999 г. и июне 2000 г.

Публикации. Основные материалы и результаты диссертации опубликованы в 3 печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и основных выводов, списка литературы 79 наименований, содержит 194 страницы машинописного текста, из них 34 рисунка, 7 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрена актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, дана общая характеристика работы.

Первая глава посвящена обзору проводившихся ранее работ по автоматизации управления подвижными роботами различного назначения. На основании проведенного анализа сформулированы задачи исследования и дана характеристика объекта исследования.

В качестве объекта исследования выступает подвижный робот легкого класса массой до 40 кг, входящий в состав мобильных комплексов для проведения специальных работ, оборудованных передвижными постами ручного дистанционного управления.

Подвижные роботы указанного класса обладают рядом уникальных особенностей: небольшими размерами, связанными с необходимостью функционирования в условиях стесненных пространств и узких проходов; небольшой массой, связанной с необходимостью быстрой доставки к месту проведения работ одним человеком; невысокой автономностью из-за ограниченности бортовых энергетических ресурсов и связанной с жесткой регламентацией внутренних объемов, выделяемых под источники автономного энергообеспечения; относительно невысокой профильной проходимостью из-за своих небольших размеров.

Пульт управления роботом устанавливается на специальной передвижной тележке - посту дистанционного управления, перемещаемого силами одного оператора. Аппаратура системы управления располагается частью на самом роботе, частью на посту дистанционного управления. Па роботе располагается наименее дорогостоящая и габаритная акпара i>pa.

Практика применения ПР легкого класса для проведения специальных работ показывает, что основу систем управления составляют системы ручного дистанционного управления с видео наблюдением. Недостатки, присущие таким системам, компенсируются их универсальностью и высокой приспосаблпваемостыо к условиям поиска за счет навыка оператора. Вместе с тем, в процессе управления движением ПР по объекту и при маневрировании в поисках пути подхода к цели, у оператора возникает ряд вопросов, часто не имеющих очевидных решений, например: как надежно ориентироваться и определять местоположение ПР в незнакомой среде с монотонной структурой, с неясной маркировкой, с ограниченной высотой, в задымленной атмосфере и т.д.; каким образом сократить время движения ПР к точке назначения; по каким признакам определить момент выхода ПР в заданную точку; как учитывать степень влияния различных факторов сопротивления среды на характер движения и техническое состояние; как объективно оценить текущее техническое состояние ПР; как обеспечить, при необходимости, скрытность передвижения ПР и т.п.

Необходимость использования ПР для обезвреживания опасных предметов диктует ряд требований на учете которых базируется идеология автоматизированного управления его действиями. К числу таких требований относятся следующие:

а) в процессе применения ПР может быть уничтожен или выведен из строя, следовательно он не должен быть дорогим;

б) использование для управления систем, основанных на радиосигналах, а также начичие на борту ПР иных активных излучателей большого радиуса действия может создать, например, предпосылки для преждевременного срабатывания ВП, снабженного ловушкой - детектором радио-, ультразвукового и др. видов излучений. Поэтому способ передачи управляющих команд по кабелю является предпочтительным, т.к. свободен от наличия демаскирующих признаков, хотя и ограничивает подвижность ПР;

в) жесткие требования к размерам и к минимизации стоимости Г1Р не позволяют разместить на его борту дорогостоящее и габаритное оборудование автономного "интеллектуального" управление движением, поэто- ■ му целее, образно оснастить ПР простыми измерительными устройствами, обработку результатов которых, равно как и управление движением самого ПР, передать внешней автоматизированной системе управления;

г) в связи с отсутствием подробного описания объекта и невозможностью проведения предварительной разведки рабочей зоны из-за жесткого ограничения времени проведения работ, возможно выявление на ну ги движения неучтенных препятствий, обнаруживаемых по несанкционированному изменению параметров движения;

д) в целях уменьшения погрешности определения фактической величины изменения курсового угла при маневрировании, целесообразно применять бортовой поворот "на месте

Во второй главе проведен анализ условий -функционирования ПР, описана структура организованной среды, проведена классификация объектов, на которых могут проводиться поисковые работы. Дано представление о факторах воздействия среды на ПР.

Под организованной средой понимается пространство с упорядоченной внутренней структурой и совокупностью свойств, которые необходимо учитывать при планирования перемещений ПР.

Структура среды характеризуется: геометрией; элементами внутреннего содержания; наличием факторов сопротивления.

Под геометрией среды - помещением понимается трехмерное пространство ограниченного объема с горизонтальной или наклонной опорной поверхностью, на которой расположены элементы внутреннего содержания - оборудование и иные предметы внутренней обстановки. Оборудование и предметы занимают объемы, запрещенные для перемещения в нем ПР- запретные зоны.

Области пространства между запретными зонами, образуют комплекс проходов - лабиринт, внутри которого движение ПР возможно.

Особыми элементами внутреннего содержания, в отношении которых к выполняются поисковые работы, являются, так называемые цели (взрывоопасные предметы; предметы, содержащие радиоактивные или отравляющие вещества, иные опасные предметы).

К факторам сопротивления (механического, физического и химического действия) относятся: отклонение опорной поверхности от горизонтали; локальные и протяженные неподвижные препятствия; вибрации и колебания опорной поверхности; воздушные потоки; наличие на гладкой опорной поверхности слоя сыпучих и антифрикционных покрытий; физические поля; агрессивная или взрывоопасная атмосфера; наличие агрессивной жидкости на опорной поверхности. •

Воздействие среды на ПР может осуществляться в прямой или косвенной формах. Прямое воздействие среды - это комплекс факторов непосредственно препятствующих или затрудняющих функционирование ПР: тактильное воздействие запретной зоны на ПР; силы сопротивления, возникающие при преодолении уклона; силовое импульсное воздействие внешней среды (ударная волна) и т.п. Косвенное воздействие среды - это комплекс факторов изменяющих эксплуатационные параметры отдельных систем ПР: воздействие физических полей ( радиационных, тепловых и

пр.); световое воздействие (в т.ч. лазером); воздействие химически агрессивных веществ и паров и т.п.

Реакция ПР на возмущение, вызванное фактором прямого воздействия зависит от интенсивности и времени его действия, поэтому для своевременного принятия мер по компенсации действия каждого конкретного фактора необходимо выявлять интенсивность воздействия на начальной стадии его появления.

Из анализа возникающей при движении величины несоответствия расчетных и фактических координат места ПР - н е в я з к и, вытекает стратегия машинного планирования движения ПР по помещению, заключающаяся в выборе пути движения наиболее простой конфигурации с минимальным количеством поворотов, обходом участков с неясной топографией опорной поверхности и областей действия факторов сопротивления.

Реакция ПР на возмущение от фактора косвенного воздействия среды проявляется не сразу и носит накопительный характер, что требует вести учет времени пребывания Г1Р в зоне влияния этих факторов.

Среди разнообразия объектов с организованной средой можно выделить следующие классы: производственные помещения; территории предприятий; административные помещения; подземные коммуникации; места скопления людей; транспорт.

В третьей главе представлена методика описания организованной среды, включающая ее геометрическое описание, номенклатуру и свойства факторов сопротивления. Представлено разработанное в соответствии с предложенной методикой математическое описание среды

Геометрическое описание организованной среды включает преобразование графической информации, считываемой с первичных носителей. Первичными носителями информации могут выступать твердые копии (чертежи-планировки), либо магнитные, оптические и др. носители (дискета, лазерный диск).

Математическое описание структуры помещения содержит информацию о его границах, координатном расположении и геометрических параметрах оборудования, препятствий, иных предметов обстановки, образующих' ¡апретные" для движения ПР зоны.

В четвертой главе представлены методики: формирования и выбора оптимального лабиринта для движения ПР; формирования траектории движения ПР. Разработана, согласно предложенной методике, динамическая модель движения ПР в среде. Проведена оценка устойчивости движения ПР под поздействием факторов сопротивления среды.

При автоматизированном способе вычленение лабиринтов произво-

дится рассечением геометрического пространства среды параллельными плоскостями перпендикулярно опорной поверхности. Точки пересечения следов плоскостей с элементами помещения и контурами "запретных" зон группируются, образуя массив из п-лабиринтов.

Диалоговый способ построения лабиринта применяется в случае необходимости соблюдения ряда условий, описание которых в формальном виде трудно или вообще нецелесообразно осуществлять и заключается в выборе самим оператором наиболее приемлемых, с его точки зрения, сочетаний проходов, составляющих лабиринт.

Критериями выбора подходящего лабиринта могут выступать: минимальное количество изгибов и поворотов; наименьшее количество известных возмущающих факторов и препятствий; требование обеспечения скрытности движения ПР; субъективные соображения оператора.

Траектория движения ПР к конечной точке пути рассчитывается внутри границ лабиринта одним из следующих способов.

Формирование траектории по конечной точке пути. При планировании движения ПР к заданной конечной точке, исходными данными являются математическое описание лабиринта и координаты начальной (стартовой) точки движения. Расчет координат опорных точек траектории производится вычислительным комплексом системы управления в следующем порядке:

а) из начальной точки С)Т(0) местонахождения ПР к конечной точке OT(i) проводится нуль-вектор (с<>). Если вектор пересекает хотя бы одну из границ лабиринта, то из этой же начальной точки проводится веер i-векторов в секторе 180° по 90° в сторону каждого борта (рисунок 1);

б) вычисляются координаты точек пересечения i-векторов с границами лабиринта (рисунок 2);

Если нэ ПР не используются средства активной локации или его движение должно происходить в зоне запрета использования указанных средств , то за границу лабиринта принимается граница "опасного сближения", которая и участвует во всех последующих расчетах ;

в) по обе стороны каждого вектора на расстоянии половинной габаритной ширины ПР проводятся параллельные прямые, образующие "полосу движения" вдоль вектора;

г) каждая "полоса движения" проверяется на отсутствие пересечения с границами лабиринта. Векторы, чьи "полосы движения" пересекают границы лабиринта, из дальнейшего анализа исключаются ;

д) оставшиеся векторы анализируются по величинам их длин и углов отклонения от направления на конечную точку. Оптимальным считается

Гранина зоны запрета активной локации

------

Рис\ мок- 2. Определение координат опорных точек траектории

соотношение: длина R, = шах и угол отклонения П, = min (рисунок 2);

е) длина выбранного вектора до точки пересечения с границей лабиринта (или с границей "опасного сближения") и его направление характеризует длину участка траектории и направление движения ПР - курсовой угол. Точка пересечения вектора с границей лабиринта (или с границей "опасного сближения") - это и есть искомая промежуточная опорная точка;

ж) найденной^опорной точке присваивается статус новой исходной точки и цикл описанных выше действий повторяется.

В результате проведенных расчетов получаем ломаную линию в вершинах изломов которой расположены опорные точки - точки изменения параметров движения: частоты, направления и количества оборотов движителей, в свою очередь характеризующие изменение скорости и направления (курсового угла) движения Г1Р.

Диалоговое задание траектории опорными точками. В этом случае координаты опорных точек траектории оператор задает в предполагаемой последовательности их прохождения в границах лабиринта, изображенного на экране монитора (Рисунок 3).

При определении местонахождения каждой последующей опорной точки, оператор ориентируется по поведению перемещающейся вслед за маркером "полосой движения" с таким расчетом, чтобы "полоса движения" не пересекала границ лабиринта или границ "опасного сближения.

Проводя трассировку пути, оператор должен следить, чтобы количество опорных точек на формируемой траектории по возможности было минимальным, а на траектории отсутствовали бы петлевые участки.

Перемещение ПР по расчетной траектории описывается параметрами движения: расстоянием, проходимым ПР (количество оборотов движителей); курсовым углом (направлением движения).

Пройденное расстояние определяется с помощью счетчиков оборотов, установленных на движителях. Наличие счетчиков как на ведущих, так и на свободно катящихся движителях позволяет выбрать тот или иной движитель в качестве доверительного и рассчитать текущую ошибку пройденного расстояния и изменение курсового угла.

Изменение курсового угла относительно заданного определяется по направлению вращения и разности чисел оборотов движителей каждою борта:

2л • R n (mi, -m2l)

ДКУ(0= -I —---(1-S,r,) (1)

n • ß i--l cps. v,

Рис\но:; 3. Формирование траектории диалоговым.способом

где: п - число отметок за один оборот колеса; В - колея; Я - радиус качения (колеса); Ш| и ггь - число отметок, снимаемых с колес левого и правого бортов на ¡-участке траектории; V, - угол дифферента ПР на ¡-участке траектории; - среднее статистическое значение коэффициента буксования на ¡-участке траектории; • ¡= 1, 2, ... р - номер участка траектории движения, характеризуемый постоянством угла дифферента.

Математическая модель движения ПР включает; 1) математическое описание среды (опорная поверхность, внутренняя структура, факторы сопротивления):

Опорная поверхность описывается в следующем виде:

Moj =

ХО, Y0| Z0, АО, ВО, R0| UO, F0, ХО, YO, Z0, АО, ВО; RO. UO, F0,

(2)

где: (ХО,...ХО,),(УО)...УО,) - координаты точек контура; 7.0)...Ю, - высота расположение.яруса опорной поверхности; АО,...АО, - средний размер фрагментов опорной поверхности; ВО,...ВО; - коэффициент сцепления на опорной поверхности; Я0,...К0, - средняя кривизна опорной поверхности; иО|..ЛХ),- угол наклона опорной поверхности по оси У2; Р0|...Р0, - угол наклонаопорной поверхности по оси XX; .

Структура помещения имеет следующее математическое описание:

Ms

X, Y, Z, А, В, R| и, F, X, Y, Z, A, В, Ri U, F,

(3)

rà'e: '(X|..X).:ÎY|- -V|) - координаты расположения геометрического центра'запретной зоны {•оборудования); Z,...Zj - высота оборудования от опорНой поверхности; (A.I...A,), (В|...В|) - размеры запретных зон; R|...R, - фор-Чпл запретных зон (R-:0 - прямоугольник, R>0 - окружность); U|...U, - углы ориентации з&прЙНих зон fia опорной поверхности (для R>0 U=0); ;F|...F, - факторы Сопротивления, действующие в запретных зонах.

2") математйческ'йе'опйсание лабиринта представлено в виде:

U(n) -

Хц *2| Y|, Yj, Z, BL, F,j X2k Yu Y;t'Z|, ВЦ FJ

(4)

где: ]...k-индекс (номер)'геку\цей плоскости : (Xn-X|k),(YM—Yn.}-ko-

ординаты точек 1-ой границы лабиринта; (Х21...Х21),(У:|...У;1() - координаты точек 2-ой границы лабиринта; Ъ\... - высота яруса опорной поверхности; ВЬ|...ВЦ - ширина лабиринта (свободного прохода) в 1...к сечении; ]-фактор сопротивления, действующий в 1...к сечении.

3) математическое описание траектории движения ПР выглядит следующим образом:

ТЯ =

Хи(0) УО1(0) КУ,

Х0Г(И) Уо,0-1) Б, КУ, Х„(0 У01(1) Бо КУ„

(5)

где: ХО|(0), Уо,(0) - координаты начальной точки; Х0Т(М), У,„(Н) - координаты опорных точек; Хо,0), Уо|(0 - координаты конечной точки; Бь.-Б,-длины участков между опорными точками; КУ |...КУ, - курсовые углы на последующие опорные точки; 80, КУ(> - 5=0, КУ-0 в конечной точке.

4) массивы уставок. Включают значения реперных функциональных и контрольных параметров, при достижении которых производится изменение параметров движения ПР.

5) параметры ходовой части Г1Р. Определяют особенности управления и специфические эксплуатационные качества устройств, на базе которых ходовая часть реализована.

Устойчивость движения характеризуется способностью ПР с заданной точностью выдерживать назначенные параметры движения.

Динамическая модель описывает процесс н е в о з м у щ е н н о г о движения ПР, определяемого изменением координат опорных точек во времени:

[Х,(1),У,(1)] - [ХЛ0.УД0] < С,

(6)

где: [Х/ЧО.У,"^)] - координаты закона возмущенного движения; .С, - по-:тоянная заданном величины; ¡=1,2,...,к.

В пятой главе дано описание и результаты проведения эксперимента на ЭВМ по моделированию процесса движения ПР. Представлены алгоритмы модели движения ПР. Даны результаты натурных испытаний п фактической реализации. •

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Использование ПР легкого класса в экстремальных условиях при дефиците времени вызвано необходимостью обеспечения его скорейшей доставки к месту выполнения действий по нейтрализации и удалению опасных предметов, а также для проведение специальных работ в стесненных пространствах, "куда в силу ряда объективных обстоятельств доступ человеку запрещен.

2. Анализ обобщенных свойств искусственных объектов, позволил сгруппировать их по функциональному назначению и выработать структурное представление организованной среды в виде набора взаимосвязанных геометрических образов и их характерных свойств.

3. Количественными критериями оценки характера взаимодействия Г1Р с организованной средой целесообразно принять параметры движения но показаниям отсчетных устройств: проходимое расстояние и курсовой угол.

4. Необходимо компенсировать влияние факторов сопротивления, выявляемых в процессе движения на начальной стадии их действия: количественно - прямых и с учетом времени действия - косвенных.

5. Механизмы и характер воздействия на ПР факторов сопротивления требуют проведение расчета поправок для компенсации последствий их возмущающих воздействий.

6. Методику автоматизированного управления и динамическую модель движения ПР в организованной среде рекомендуется применять для сокращения времени проведения поисковых работ и оптимизации расходования бортоных энергоресурсов ПР, а также для исключения ошибок оператора, связанных с неоднозначностью восприятия им незнакомой окружающей обстановки по телевизионному изображению.

7. Разработанный классификатор объектов с их качественными стереотипными свойствами, следует применять при планировании проведения поисковых работ на объркте конкретного целевого назначения.

8. Предложенную концепцию автоматизированного управления движением ПР легкого класса в среде с организованной внутренней структурой, основанную на математическом моделировании этой среды и процессов нзаимодействия ее структурных составляющих с движущимся Г1Р, можно распросфанить и на подвижные роботы более высоких классов (среднего и тяжелого), применяемых для аналогичных разовых работ на объектах с организованной средой.

9. Математическое описание организованной среды на основе ее геометрического описания и описания факюров сопротивления необходимо использовать для объективной кол и честней ной оценки текущего состояния объекта и прогнозирования изменения тгого состояния во времени.

10. Результаты выполненных исследований положены в основу пакета технических решений по модернизации (автоматизации) системы дистанционного управления мобильного робототехиического комплекса легкого класса "Термит", предназначенного для обезвреживания взрывоопасных предметов (ВП).

Основные положения диссертации представлено в работ ах:

1.Капустин Н.М., Ьорзенков В.В. Автоматизация поиска цели подвижными роботами специального назначения в организованной среде // Вестник машиностроения. -1998. -N9. -С.44-49.

2.Капустин U.M., Борземков В.В. Управление мобильными роботами в организованной среде // Экстремальная робототехника: Материалы VIII научно-технической конференции .-СПб., 1998. - С.209-21 8.

3. Борзенков В.В. Динамическая модель движения подвижного робота в организованной среде // Приводная технйка. - 1999,- № 9/10. - С.29-33.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор существующих способов управления подвижными роботами.

1.2. Выводы.

1.3.Постановка задачи исследования.

1.4.Характеристика объекта исследования.

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОДВИЖНОГО РОБОТА МАЛОГО КЛАССА В ОРГАНИЗОВАННОЙ СРЕДЕ

2.1. Структура организованной среды.

2.2. Классификация объектов с организованной средой.

2.3. Перемещение и ориентация подвижного робота в организованной среде

2.4. Характеристика средств ориентации подвижного робота в организованной среде.

2.5. Воздействие на подвижный робот факторов сопротивления организованной среды.

2.6. Средства регистрации и измерения воздействий факторов сопротивления

2.7. Выводы.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

ОРГАНИЗОВАННОЙ СРЕДЫ.

3.1. Геометрическое описание организованной среды.

3.2. Характеристика факторов сопротивления среды.

3.3. Оценка технического состояния подвижного робота.

3.4. Математическое описание среды.

3.5. Выводы.

Г Л А В А 4. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ

ПОДВИЖНОГО РОБОТА.

4.1. Методика построения и выбора оптимального лабиринта для движения подвижного робота.

4.2. Методика построения оптимальной траектории движения подвижного робота в границах лабиринта.

4.3. Параметры движения подвижного робота.

4.4. Математическая модель движения подвижного робота в организованной среде.

4.5. Оценка устойчивости движения подвижного робота под воздействием возмущающих факторов.

4.6. Выводы.

Г Л А В А 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

МОДЕЛИ ДВИЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО РОБОТА В ОРГАНИЗОВАННОЙ СРЕДЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

5.1. Принятые допущения и ограничения.

5.2. Методика проведения эксперимента на ЭВМ

-4стр.

5.3. Методика расчета коррекции отклонений подвижного робота от заданной траектории движения.

5.4. Реализация полученных научных результатов.

5.5. Выводы.

Актуальность задачи. Современные технологии и производства, связанные с изготовлением или использованием вредных веществ и опасной продукции, в силу своей технической сложности не могут быть абсолютно защищены от возникновения на них аварий и иных ситуаций (например, опасности проведения террористического акта), последствия которых нельзя предотвратить или нейтрализовать силами персонала без риска для жизни.

Опасность существенно возрастает, если аварии происходят на таких объектах, как атомные станции, химические и газоперерабатывающие заводы, средства водо- и газоснабжения, транспорт. Бхопальская в Индии и Чернобыльская в СССР катастрофы, наиболее ярко показали, с какого рода масштабными явлениями может столкнуться человечество.

Обстановка, сопровождающая подобного рода аварии, а также угроза проведения террористического акта, ставит перед соответствующими службами противодействия задачи, для выполнения которых часто бывают недостаточны героические усилия сотрудников этих ведомств, сопряженные большей частью с их возможной гибелью или утратой здоровья.

Человек в ряде случаев бывает просто непригоден для выполнения определенных работ, например: в пространствах, куда он по своим антропометрическим параметрам не может проникнуть или в условиях высоких тепловых, радиационных и иных энергетических полей.

Практика использования технических средств - подвижных роботов (ПР) - для ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, а в дальнейшем и для проведения с их помощью научных исследований на объекте "Укрытие" , наглядно показало эффективность применения этих устройств.

Другой аспект применения ПР - проведение работ связанных с поиском и нейтрализацией опасных предметов на объектах промышленности и народного хозяйства. К категории опасных предметов можно отнести: взрывоопасные предметы (ВП), источники радиоактивного излучения, отравляющие вещества и т.п.

Необходимость управления ПР на расстоянии, как правило, в незнакомой окружающей его обстановке, а также отсутствие непосредственного визуального контакта с опасным предметом (по соображениям соблюдения требований безопасной работы персонала), ставит перед оператором достаточно сложную задачу ориентирования внутри объекта по фрагментам телевизионного изображения.

Расположение средств видеонаблюдения (что особенно характерно для ПР легкого класса) ниже естественного уровня глаз оператора, и как следствие этого - искаженный ракурс предметов, в значительной степени изменяет восприятие действительности. Трудно по телевизионному изображению незнакомой обстановки вокруг ПР (даже стереоскопическому), представленному в виде масштабированной картинки, оценивать размеры предметов и расстояние до них. Все эти моменты способствуют неадекватному восприятию ситуации и могут явиться причиной ошибочных действий оператора, а в конечном счете - привести к срыву выполнения задачи.

В этой связи, представляется логичным изменить технологию управления движением ПР таким образом, чтобы отдельные операции управления, например движение по объекту к цели, можно было бы передать техническим средствам, исключив таким образом "человеческий фактор", а на долю оператора оставить общий контроль за действиями ПР и при необходимости, возможность перехода на традиционное (ручное) управление.

Автоматизация целого ряда операций управления ПР вполне реальна и технически реализуема, если исходить из следующих соображений: во-первых, имеются реальные предпосылки для создания динамической модели движения, т.к. ее отдельные структурные компоненты геометрически определены и упорядочены, а их взаимосвязь и взаимодействие во времени могут быть математически описаны; во-вторых, имеется техническая возможность получения, учета и обработки средствами вычислительной техники дополнительной (не визуальной) количественной информации, наличие и смысловая сущность которой для оператора в ряде случаев неочевидна и объем которой в ограниченное время он переработать не в состоянии; в-третьих, поведение ПР, как геометрического тела, при его перемещениях в геометрически определенном пространстве достаточно предсказуемо и управляемо; в-четвертых, имеется обширный опыт системного подхода к решению аналогичных задач в различных областях науки и техники для различных типов подвижных устройств: планетоходов [31], транспортных средств [22, 27, 25], мобильных роботов военного назначения [56, 60, 69], в исследовательских целях [34] и т.п.

Цель работы. Целью настоящей работы является повышение эффективности ведения поиска (сокращение времени движения к цели) и обезвреживания опасных предметов в организованной среде (на объектах промышленного и хозяйственного назначения, а также транспорте) с помощью многоосного ПР легкого класса с неповоротными движителями (далее-ПР).

Научная новизна. Предложена и теоретически обоснована концепция автоматизированного управления движением ПР, предназначенного для ведения работ по поиску и обезвреживанию опасных предметов в условиях специфики объектов с организованной средой.

Выполнено математическое описание организованной среды на основе ее геометрического описания с учетом факторов сопротивления среды и оценки технического состояния ПР.

Научный результат. Разработана научно обоснованная методика автоматизированного управления ПР, включающая:

- математическую модель выбора оптимального лабиринта;

- математическую модель выбора оптимальной траектории движения ПР по избранному лабиринту.

На основе методики автоматизированного управления разработана динамическая модель движения ПР в организованной среде, позволяющая осуществлять управление перемещением робота в масштабе реального времени с учетом воздействия внешних возмущений.

Разработан классификатор объектов с организованной средой и сформулированы их качественные стереотипные свойства.

Практическая ценность. Результаты исследования поведения ПР проведенных с помощью разработанной динамической модели положены в основу пакета технических решений по модернизации (автоматизации) системы дистанционного управления мобильного робототехнического комплекса легкого класса "Термит", предназначенного для обезвреживания взрывоопасных предметов (ВП). Модернизация (автоматизация) системы управления позволит повысить эффективность проводимых работ по обезвреживанию ВП за счет:

- выбора оптимального пути движения ПР к цели в организованной среде и сокращения время перемещения ПР из точки старта в назначенную точку;

- регулирования параметров движения ПР с целью оптимизации затрат энергоресурса бортового (автономного) источника питания;

- исключения ошибок оператора при ориентировании в незнакомой обстановке по видеоизображению с бортовых телекамер ПР.

Краткая аннотация по главам. Первая глава посвящена обзору проводившихся ранее работ по автоматизации управления мобильными роботами различного назначения. На основании проведенного анализа сформулированы задачи исследования и дана характеристика объекта исследования.

Во второй главе проведен анализ условий функционирования ПР, описана структура среды функционирования, представляющая собой ограниченное, изолированное пространство, с организованной внутренней структурой, обладающая рядом признаков и свойств, влияющих на характер движения в ней ПР. Проведена классификация искусственных объектов, где проводятся поисковые работы - помещений и даны их качественные характеристики. Дано представление о формах воздействия среды.

В третьей главе представлена методика описания организованной среды, включающая ее геометрическое представление, номенклатуру и описание свойств факторов сопротивления. Представлено разработанное в соответствии с предложенной методикой математическое описание среды.

В четвертой главе представлены методики: формирования и выбора оптимального лабиринта для движения ПР; формирования траектории движения ПР и ее разработанная, согласно предложенной методике, модель. Проведена оценка устойчивости движения ПР под воздействием факторов сопротивления среды.

В пятой главе дано описание и результаты проведения эксперимента на ЭВМ по моделированию процесса движения ПР. Представлены алгоритмы модели движения ПР. Даны результаты практической реализации.

Предмет защиты. На защиту выносится методика автоматизированного управления ПР, предназначенного для проведения специальных разовых работ по поиску и обезвреживанию опасных предметов в незнакомой организованной среде.

Данная работа выполнялась на кафедре "Автоматизация производств и проектирования в машиностроении" Московского Государственного Открытого Университета и в Российском научном центре «Курчатовский институт».

Основные выводы

На основании вышесказанного можно сделать следующие основные выводы: 9

1. Использование ПР легкого класса для ведения работ в экстремальных условиях вызвано необходимостью выполнения действий в стесненных пространствах, куда в силу ряда объективных обстоятельств, доступ человеку запрещен, изобилующих препятствиями как известными, так и обнаруживаемыми только в процессе движения.

2. Анализ обобщенных свойств искусственных объектов, позволил сгруппировать их по функциональному назначению и выработать структурное представление организованной среды в виде набора взаимосвязанных геометрических образов и их характерных свойств.

3. В качестве количественных критериев оценки взаимодействия ПР с организованной средой целесообразно принять параметры движения ПР по показаниям отсчетных устройств: проходимое расстояние, скорость и курсовой угол, позволяющие контролировать степень соответствия его фактического перемещения наперед заданному закону движения по предписанной траектории.

4. Показано , что необходимо своевременно компенсировать влияние факторов внешнего воздействия на ПР, особенно неучтенных, выявляемых в процессе движения: количественно - прямых и качественно - косвенных.

5. Вскрыты механизмы и характер воздействия на ПР прямых возмущающих факторов и предложены способы расчета поправок, которые целесообразно использовать для компенсации последствий возмущающих воздействий.

6. Методику автоматизированного управления и разработанную на ее основе динамическую модель движения ПР в организованной среде, позволяющую осуществлять управление роботом в масштабе реального времени с учетом воздействия внешних возмущений, рекомендуется применять для:

- оперативной разработки стратегии движения ПР по объекту;

- оперативной корректировки параметров движения и контроля характера перемещения ПР по объекту;

- получения выигрыша во времени за счет сокращения количества остановок для ориентирования оператора по телевизионному изображению, передаваемому с борта ПР и сокращения таким образом общего времени поисковых работ, а также снижения расхода затрат бортовых источников энергии, за счет уменьшения количества "стартовых" (после остановок) режимов включения приводов движителей и приводов поворота видеокамер.

7. Разработанный классификатор объектов (производственные помещения, подземные коммуникации, транспортные средства и т.п.) с их качественными стереотипными свойствами, следует применять при планировании проведения поисковых работ на объекте конкретного целевого назначения.

8. Предложенную концепцию автоматизированного управления движением материального тела (ПР легкого класса) в ограниченном пространстве с организованной внутренней структурой, основанную на математическом моделировании этого пространства и процессов взаимодействия его структурных составляющих с движущимся материальным телом, можно распространить и на подвижные роботы более высоких классов (среднего и тяжелого), применяемых для аналогичных разовых работ на объектах с организованной средой.

9. Математическое описание организованной среды на основе ее геометрического описания и факторов сопротивления необходимо использовать для объективной количественной оценки (с помощью средств вычислительной техники) текущего состояния объекта (производственного

- 189

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ Заключение

В работе представлена концепция автоматизированного управления движением многоосного подвижного робота легкого класса с неповоротными движителями по территориям и помещениям объектов с организованной средой, при возникновении на этих объектах чрезвычайных ситуаций или экстремальных для человека условий.

Особенностями многоосных подвижных роботов легкого класса с неповоротными движителями, предназначенных для проведения специальных работ, является:

- необходимость функционирования в условиях стесненных пространств;

- требования к мобильности - быстрой доставки к месту проведения работ силами обслуживающего персонала при минимальном количестве последних;

- ограниченность бортовых энергетических ресурсов;

- относительно невысокая профильная проходимость, связанная с небольшими размерами.

Показано, что организованная среда представляет собой искусственное образование, созданное человеком и, следовательно, структура этой среды может быть представлена в виде набора геометрических образов и аналитического описания их свойств.

Из общего массива искусственных образований были выделены отдельные группы с характерными стереотипными свойствами и особенностями.

Выполнено исследование взаимодействия двух геометрически определенных объектов искусственного происхождения - помещения и подвижного робота (ПР).

Помещение представляет собой трехмерное Евклидово пространство ограниченных размеров в котором присутствуют:

- оборудование ( более мелкие материальные образования создающие запретные зоны, внутри границ которых движение посторонних материальных тел невозможно или подлежит запрету);

- факторы сопротивления (зоны помещения, в которых прямое и косвенное возмущающие воздействия на постороннее движущееся материальное тело изменяют предписанный характер его перемещения);

Подвижный робот (ПР) представляет собой геометрически правильное материальное тело, перемещающееся внутри помещения (объект управления).

Критериями количественной оценки взаимодействия помещения и ПР принято изменение текущих фактических параметров движения относительно параметров, заданных законом движения по предписанной траектории.

В качестве параметров движения выбраны :

- длины проходимых ПР участков траектории между моментами определения координат в опорных точках траектории движения (точках обсервации);

- курсовые углы (направления движения ПР) на участках траектории между опорными точками относительно осей системы координат помещения;

- скорость движения ПР.

В работе показано, как процессы, сопровождающие движение ПР влияют на степень приближения фактического закона перемещения ПР к предписанному.

Исследовалось воздействие преимущественно прямых факторов сопротивления, которые непосредственно влияют на характер поведения ПР.

Влияние факторов оказывающих косвенное воздействие на ПР количественно не учитывалось, так как их действие, как правило, имеет вероятностную природу, растянуто во времени и носит накопительный характер, а предполагаемые последствия их влияния могут быть компенсированы частично или полностью на этапе конструкторской разработки применением специальных материалов и комплектующих.

Выявление механизма и характера прямого воздействия на ПР некритичных возмущающих факторов позволило разработать способы расчета поправок, корректирующих параметры движения и компенсирующие последствия возмущений.

Механизм действия заключается в приложении к ПР или его отдельным движителям внешних сил, вызванных наездом на препятствие или иными факторами. Количественное значение воздействия можно оценить по изменению показаний бортовых отсчетных устройств ПР и, следовательно, количественно определить величину изменения (коррекцию) параметров движения ПР и уточнить координаты его местоположения.

Характер действия определяется точкой приложения внешних сил к конструкции ПР или его отдельным движителям, а так же временем действия этих сил (импульсный или действующий непрерывно в течение всего времени контакта).

Разработана методика формирования математической модели движения ПР в организованной среде, включающая:

- математическое описание организованной среды, в составе: помещения, оборудования, факторов сопротивления;

- математическое описание лабиринта;

- математическое описание траектории движения ПР по лабиринту с учетом воздействия известных факторов сопротивления;

- описание параметров движения ПР: длин участков траектории, курсовых углов на участках, скорости движения по участкам траектории.

Разработана процедура динамического моделирования движения ПР которая включает:

- формирование динамической модели движения ПР по предписанной траектории и анализ устойчивости движения (определение по показаниям бортовых отсчетных устройств наибольших допустимых отклонений);

- сопоставление величин расчетных уставок параметров движения модели с показаниями бортовых отсчетных устройств ПР и расчет величин коррекции параметров движения в соответствии с величиной их рассогласования;

- выработку управляющих команд и передачу их на борт ПР;

- пересчет уставок параметров движения с корректировкой траектории возвращения ПР в точку старта и анализ устойчивости скорректированной модели.

Разработано программное обеспечение модели движения ПР в организованной среде при наличии стохастических внешних воздействий.

Программное обеспечение ориентировано на возможности переносных персональных компьютеров типа NOTEBOOK, имитирующих пульт управления.

Установлено, что выявление степени влияния факторов косвенного действия и особенно определение соотношения их количественных величин с количественными изменениями параметров движения ПР, требует самостоятельного исследования (например, скорость потери емкости бортовыми аккумуляторными батареями под воздействием ионизирующего излучения и, как следствие, снижение линейной скорости движения, или, к примеру, скорость коррозии и растворения материалов при воздействии химически агрессивных сред и потеря, вследствие этого, размеров или ухудшение характеристик бортовых систем и т.п.).

1. Автономное управление и машинное зрение транспортных роботов: Сб.научн.трудов АН СССР Института физико-технических проблем / Под ред. Л.НЛупичева . М.: ИФТП, 1990. - 112с.

2. Руководство по проектированию элементов и систем автоматики / Андрю-шина Е.П., Елагин Е.Б., Петров И.С, и др. М.: Высшая школа, 1969. - 319с.

3. Баклунов В.А. Моделирование поведения автономного транспортного робота на пересеченной местности // Сб.научн.трудов АН СССР Института физико-технических проблем. М.: ИФТП, 1993. -191с.

4. Беккер М.Г. Введение в теорию системы местность машина. - М.: Машиностроение, 1973. - 507с.

5. Белянин П.Н. Промышленные роботы. М.: Машиностроение, 1975. - 398с.

6. Биргер И. А. Техническая диагностика. -М.: Машиностроение, 1978. 240с.

7. Борзенков В.В. Динамическая модель движения подвижного робота в организованной среде // Приводная техника. 1999. - № 9/10. - С.29-33.

8. Винер Н. Кибернетика. М.: Наука, 1983. - 340с.

9. Власов С.Н., Позднеев Б.М., Черпаков Б.И. Транспортные и загрузочные устройства и робототехника. М.: Машиностроение, 1988. - 143с.

10. Воронов A.A. Основы теории автоматического управления: В 3-х ч. М.: Энергия. 1970. - Ч.З. - 328с.

11. Динамика сложных систем: Сб.научн.трудов АН СССР Института физико-технических проблем / Под ред. Л.Н.Лупичева . М., 1993. - 156с.

12. Драгаев В.П. Транспортные роботы для автоматизированного производства. Киев: Лыбидь, 1990. - 238с.

13. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. М.: Высшая школа, 1969. - С. 157-186.

14. Игнатьев М.Б., Петров И.В. Машинное планирование перемещений мобильных аппаратов // Известия АН СССР. -1980. №2. - С.44-52.

15. Ильченкова З.В. Исследование влияния характеристик среды функционирования робота на выбор оптимального маршрута движения // Экстремальнаяробототехника: Материалы VIII научно-технической конференции. СПб., 1998. - С.246-253.

16. Каляев И.А., Гайдук А.Р. Принципы построения систем планирования поведения интеллектуальных роботов на базе однородных нейроподобных структур // Экстремальная робототехника: Материалы VIII научно-технической конференции. СПб., 1998. - С. 14-23.

17. Каляев И.А.,Капустян С.Г.Однородные структуры для решения вариационных задач оптимизации и планирования-Львов, НТЦ "Интеграл", 1991 .-88с.

18. Капустин Н.М., Борзенков В.В. Автоматизация поиска цели подвижными роботами специального назначения в организованной среде // Вестник машиностроения. -1998. N9. - С.44-49.

19. Капустин Н.М., Борзенков В.В. Управление мобильными роботами в организованной среде // Экстремальная робототехника: Материалы VIII научно-технической конференции. СПб., 1998. - С.209-218.

20. Метод встречных волн в задаче выбора трассы подвижного робота / Ке-мурдасиан A.JL, Платонов А.К., Каширин В.Н. и др. // Препринт Института прикладной математики им. М.В.Келдыша АН СССР, 1985. № 52. - 24с.

21. Корендясев А., Тывес JI.,Саламандра Б. О роботах. -М.: Знание, 1983. -64с.

22. Кринецкий И.И., Драновский А.И. Автоматическое вождение колесных и гусеничных машин по постоянным трассам.-М. Машиностроение, 1971.-168с.

23. Лазарев Л.П. Инфракрасные и световые приборы. М.: Машиностроение, 1970. - 540с.

24. Литинский С.А. Автоматизация вождения самоходных машин (автоводители). М.: Энергия, 1966. - 68с.

25. Мобильные робототехнические комплексы: Сб.научн.трудов АН СССР Института физико-технических проблем / Под ред. Л.Н.Лупичева. М.: ИФТП, 1990. - 80с.

26. Мобильные и промышленные роботы, используемые в не машиностроительных отраслях. -М.: ВНИИТЭМР, 1991. 279с.

27. Нильсен Н. Принципы искусственного интеллекта. М.: Радио и связь,1985.-373с.

28. Обработка динамической информации в интеллектуальных системах: Сб.научн.трудов АН СССР Института физико-технических проблем / Под ред. Л.НЛупичева. М.: ИФТП, 1992. - 192с.

29. Первозванский Ф.Ф., Буров Ф.Г. Управление движением робокара в неопределенно среде // Экстремальная робототехника: Материалы VIII научно-технической конференции. -СПб., 1998. С. 189-198.

30. Планетоходы / А.Л.Кемурджиан, В.В.Громов, И.Ф.Кожукало и др. М.: Машиностроение, 1993. - 397с.

31. Попов Э.В., Фридман Г.Р. Алгоритмические основы интеллектуальных роботов и искусственного интеллекта. М.: Наука, 1976. - 455с.

32. Поспелов Д.А. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта. М.: Наука, 1986. - 311с.

33. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. Теория и практика. М.: Наука,1986.-284с.

34. Применение теории графов в связи и технике / Под ред. Д.Кэрнопа, Р.Розенберга. М.: Мир, 1974. - 96с.

35. Проблемы проектирования подвижных робототехнических комплексов: Сб.научн.трудов АН СССР Института физико-технических проблем / Под ред. Л.Н. Лупичева . М.: ИФТП, 1991. - 84с.

36. Решетов Д.Н., Иванов A.C., Фадеев В.З. Надежность машин. М.: Высшая школа, 1988. - 238с.

37. Тимофеев A.B. Роботы и искусственный интеллект.-М.:Наука, 1978.-192с.

38. Современные промышленные роботы / Под. ред. Ю.Г.Козырева и Я.АЛПифрина. М.: Машиностроение, 1984. - 152с.

39. Теория автоматического управления. В 2-х ч. Теория линейных систем автоматического управления / Под.ред. А.А.Воронова. М.: Высшая школа, 1986.-Ч.1.-367с.

40. Труханов В.М. Сложные технические системы типа передвижных установок. М.: Машиностроение, 1993. - 336с.

41. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника: теория и практика. -М.: Мир, 1992.-240с.

42. Управление движением и техническое зрение автономных транспортных роботов: Сб.научн.трудов АН СССР. Институт физико-технических проблем / Под ред. Л.Н.Лупичева. М., 1989. - 191с.

43. Фаробин Я.Е. Теория поворота транспортных машин. М.: Машиностроение, 1970. - 175с.

44. Х.Кухлинг. Справочник по физике. М.: Мир, 1982. - С.254

45. Шестопалов С.К. Увеличение срока службы аккумуляторных батарей. М.: Патриот, 1998. - 60с.

46. Янг.Дж.Ф. Робототехника. Л.: Машиностроение, 1979. - 300с.

47. Блум Бен С. Использование ориентиров для навигации движущихся роботов: Пер.с англ./ ВЦП. 1988. - № Р-31426. - 5с.

48. Буда Ж.,Бадида М. Моделирование подвижных систем для обхода препятствий автономным транспортным роботом: Пер.с англ./ ВЦП. 1986. -№Л-59706. - 12с.

49. Кэнан Д. Метод Вороного в задачах поиска беспрепятственных маршрутов робота: Пер.с англ./ ВЦП. 1988. - № ГН-74657. - 5с.

50. Дурон С., Клинг Н. Навигация подвижного робота с ультразвуковыми маяками: Пер.с англ./ ВЦП. 1990. - № ТС-5544. - 5с.

51. Элфес А. Картографирование реальной окружающей обстановки и выполнение навигации с помощью УЗ локатора: Пер.с англ./ ВЦП.-1988.-№ Р-31371. -16с.

52. Эверет Н.Р. Системы бесконтактного измерения дистанций для мобильных роботов: Пер.с англ./ ВЦП. 1988. - № Р-31411. - 7с.

53. Фаррени Г., Прейд Г. Обработка неопределенностей и управление с помощью нечеткой логики в задачах навигации: Пер.с англ./ ВЦП. 1990.1. ТС-5544.-7с.

54. Жира Ж. Движущийся робот на Марсе : Пер. с англ ./ВЦП.-1991.- 193- № 2623-90. 4с.

55. Хармон С. Наземный самоуправляемый робот автономное транспортное средство для перемещения по неизвестной местности: Пер.с англ./ ВЦП. -1989. -№Р-36877.- 13с.

56. Герман М. Высокоскоростное планирование беспрепятственной навигации робота в трехмерной среде: Пер.с англ./ ВЦП. 1988. - № ГН-76854. - 7с.

57. Ichikava N., Suzuki К. Position estimation of mobile robot using odometry and giroscope // JAERI-Rev. 1998. - № 98. - P. 167-169.

58. Кикура M. Планирование траекторий для мобильных роботов: Пер.с англ./ ВЦП. 1987. - № Н-42043. - 6с.

59. Klafter R. International Encyclopedia of Robots: Applications and Automat. -1988. P.920-943.

60. Кох Э. Моделирование планирования маршрута для систем с техническим зрением и обновление навигационных карт: Пер.с англ./ ВЦП. 1987. - № ГН-74654. - 14с.

61. Кригман Д., Трайендл Э., Бинфорд Т. Подвижный робот: исследование окружающей среды датчиками, планирование и движение : Пер.с англ./ ВЦП. 1989. - № Р-36876. - 6с.

62. Куан Д. Автономное планирование маршрута мобильного робота, использующего смешанное представление свободного пространства: Пер.с англ./ ВЦП. 1987. - № РН-71121. - 4с.

63. Лутц П. Автономные подвижные роботы в условиях промышленного производства: Пер.с англ./ ВЦП. 1990. - № ТС-5563. - 6с.

64. Малек И. Аргументация, лежащая в в основе конструкции модели динамического мира: Пер.с англ./ ВЦП. 1990. - № ТС-05565. - Зс.

65. Мете М., Тсаи И. Планирование маршрута для интеллектуальных самоуправляемых наземных транспортных средств, использующих иерархическое представление местности: Пер.с англ./ ВЦП. 1988. - № Р-31414. - 5с.

66. Нагешвара Рао С., Иенгар С. Алгоритм паралельного типа для управления навигацией автономного робота на незнакомой местности: Пер.с англ./ ВЦП.- 1988.-№ГН-76857.- 14с.

67. Сент Винцент Р. Визуальная навигация мобильных роботов и составление карты занимаемого пространства на основе пространственных стереоскопических данных: Пер.с англ./ ВЦП. 1988. - № Р-31417. - 6с.

68. Турчан М., Вонг А. Построение геометрической модели окружающего мира для автономного аппарата на основании показаний датчиков методом синтеза графов: Пер.с англ./ ВЦП. 1998. - № Н-41949. - 5с.

69. Турчан М., Вонг А. Обучение нижнего уровня для мобильных роботов. Построение модели окружающей среды: Пер.с англ./ ВЦП. 1987. -№Н-42131.-22с.

70. Витворт И., Харрис К. Мобильные роботы в военных условиях: Пер.с англ./ ВЦП. 1990. - № ТС-5591. - 5с.

71. Meystel A. International Encyclopedia of Robots. S.L. 1988. - P.902-920.

72. Ozaki Hiroaki, LenChang-jun. Collision-free trajektory planning for a two-dimensional mobile robot by optimizing continuous curves // J.Rob, and Mechatron.- 1998. № 4. - P.364-369.

73. Shin Dong Hun, Whittaker William L. et. al. System and method for causing an autonomus vehicle to track a path: Пат. 5657226 США, МПК G 06 G 7/76. №431596. Заявл.1.5.95. Опубл. 12.8.97.

74. Yasuno Takashi, Kamano Takuya . Autonomous mobile robot based on be-havion decision skill and control skill of operator // Denki gakki ronbushi. Elec.Eng.Jap.C. 1998. - №12. - P.1698-1705.

75. Yoshiyuki Uemura, Nakazamwa Kazuo. Navigation of intelligent vehicle using visual information. Experimental evaluation of hierarchikal controllen divided by information type // Nihon kikai gakkai roubunsu. -1998. № 620. - P.1362-1367.

76. Maßgeschneiderte Roboterkabel // Maschinenmerkt. 1998. - № 22. - P. 106.-/95