Ученые Пермского Политеха нашли способ избавить роботов от дезориентации в пространстве

Первое появление и назначение роботов было связано с повышением эффективности производственных систем - как инструмента сборки автомобилей и других комплексных агрегатов на заводах и фабриках. Сейчас же робототехнические комплексы стали активно использоваться во всех сферах человеческой деятельности, они перестали быть жестко привязанными к месту их установки. Появилось множество версий роботов для уборки пола в домах, чистки бассейнов, сервисные роботы и консультанты в торговых центрах и аэропортах. Роботы активно используются в местах технологических аварий и стихийных бедствий для проникновения в труднодоступные места и при поиске людей и спасения их, при работе в опасных для человека условиях. Однако для возможности такого автономного функционирования роботам необходимы технические средства, алгоритмы и методы для распознавания окружающей среды и ориентации на местности, для установления соответствия между роботом и точкой в пространстве. Ученые Пермского Политеха привели способ ранжирования программно-аппаратных сочетаний на основе методологии многокритериального оценивания.

Результаты исследования были представлены на международной конференции «Applied Innovation in IT» и опубликовано в «Proceedings of International Conference on Applied Innovation in IT 2022».

По словам ученых, необходимость решения задач ориентации полностью связана с развитием робототехнических систем. Учитывая «гибридность» современных подходов, задача выбора правильной связки датчика и алгоритма становится ключевой, поскольку в различных условиях (погодных, дорожных, разного рода препятствий на пути) эффективность этих связок может значительно отличаться, что приводит робота к дезориентации на местности, а пользователей к разочарованию.

— Нами был создан алгоритм выбора средств для проектируемого робототехнического комплекса. Для начала необходимо определить требования к его работе (финансовые, технические, погодные условия, возможность работы с препятствиями, функционирование в условиях переменной освещенности), затем нужно сформировать перечень показателей из ограничений и требований, произвести ранжирование рассматриваемых решений (отдельно алгоритмов и технических средств) путем попарного рассмотрения показателей. Только после этого в зависимости от приоритетов эксперта можно выбирать алгоритм и технические средства или наоборот. Выбор сначала алгоритма или технических средств приводит к сужению области выбора технических средств и алгоритмов соответственно, — сообщает доцент кафедры микропроцессорных средств автоматизации Леонид Мыльников.

По словам специалиста, идеальным решением данной задачи является использование одновременно алгоритма и датчика для работы робота в определенных условиях. Важно учитывать, что помимо зависимости от различных условий, существуют и другие ограничения для выбора того или иного программно-аппаратного решения, например, в виде малого бюджета при производстве, ограниченным выбором доступных изделий, алгоритмов и производителей.