1: Вступ

Last updated
Save as PDF

Page ID: 32183

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Робототехніка відсвяткувала свій 50-й день народження в 2011 році, починаючи з першого комерційного робота в 1961 році (Unimate). У «Tonight Show» того часу цей робот робив дивовижні речі: він відкриває пляшку пива, наливає її, кладе м'яч для гольфу в лунку і навіть диригує оркестром. Цей робот робить все, що ми очікуємо від хорошого робота: він спритний, точний і навіть творчий. З моменту появи цього робота на шоу Tonight минуло більше 50 років - так наскільки неймовірними повинні бути можливості сучасних роботів і що вони повинні вміти робити?

Цікаво, що ми нещодавно навчилися робити все те, що демонструє Unimate автономно. Unimate дійсно зробив те, що було показано по телевізору, але всі рухи були заздалегідь запрограмовані, а навколишнє середовище було ретельно поставлено. Лише поява дешевих і потужних датчиків і обчислень останнім часом дозволило роботам самостійно виявляти об'єкт, планувати руху до нього і схопити його. Тим не менш, робототехніка все ще далека від виконання цих завдань з людською продуктивністю.

Ця книга знайомить вас з обчислювальними основами автономних роботів. Роботи є автономними, коли вони приймають рішення у відповідь на своє оточення проти просто слідуючи заздалегідь запрограмованому набору рухів. Вони досягають цього, використовуючи методи обробки сигналів, теорії управління та штучного інтелекту, серед інших. Ці методи поєднуються з механікою, датчиками та виконавчими механізмами робота. Тому проектування робота вимагає глибокого розуміння як алгоритмів, так і його інтерфейсів до фізичного світу.

Цілі цієї вступної глави полягають у тому, щоб познайомити з проблемами робототехніки і як вони їх вирішують.

Малюнок **\(\PageIndex{1}\)**: Намотувана іграшка, яка не падає зі столу за допомогою чисто механічного управління. Махове колесо, яке обертається ортогональним до руху робота, викликає правильний поворот, як тільки він потрапляє на землю, як тільки переднє колесо заклинателя відходить від краю.