ʻO Robotics kahi hui kūʻokoʻa o ka ʻepekema a me ka ʻenehana e hana i nā mīkini e hoʻohālike i nā hana a ke kanaka.
I nā makahiki 2000, 90% o nā robots i loko o nā mea kanu hana kaʻa e pani ana i nā kānaka no nā hana hou. I kēia manawa hiki i nā robots ke hoʻomaʻemaʻe i nā hale a lawelawe pū i nā hale ʻaina.
ʻO ka lopako maʻamau he ʻekolu ʻano ʻāpana; ke kino mechanical; ka iwi uwila, a ma hope he lolo i hana ʻia me ke code.
Hāʻawi kēia mau ʻāpana i kahi lopako e hōʻiliʻili i ka ʻikepili (pinepine mai nā sensor), e hoʻoholo i nā hoʻoholo ma o ka loiloi papahana e hoʻololi i ka ʻano a me nā hana hoʻopau.
Loaʻa i nā lopako ʻekolu ʻano papahana; Mana mamao (RC), ʻimi hoʻopunipuni manao (AI), a i ʻole Hybrid.
Pono nā polokalamu RC i ke komo ʻana o ke kanaka nāna e hāʻawi i ka hoʻomaka a/a i ʻole ka hōʻailona hoʻomaha no ka hoʻokō ʻana i ke code i ka robot. Aia nā papahana i nā ʻano algorithms like ʻole, kēlā me kēia me kahi hana ʻokoʻa.
He aha ka algorithm?
ʻO kahi algorithm kahi pūʻulu o nā laina code i hiki i kahi robota ke hoʻohana e hana i kekahi mau kuhikuhi. Unuhi ia i nā manaʻo o ka mea hoʻomohala i ka ʻōlelo i hoʻomaopopo ʻia e nā robots.
Hiki ke hōʻike ʻia nā algorithm ma nā ʻano notation he nui, me ka pseudocode, flowcharts, nā ʻōlelo hoʻonohonoho, a i ʻole nā papa hoʻomalu.
Ma kēia ʻatikala e kūkākūkā mākou i kekahi mau ʻano algorithm maʻamau i hoʻohana ʻia i kēia mau papahana.
Nā ʻano algorithms i hoʻohana ʻia i ka robotics
1. Kekahi manawa A* Algorithm
ʻO ka algorithm A* kahi algorithm huli ala i hoʻohana ʻia no ka ʻimi ʻana i ke ala maikaʻi loa ma waena o nā helu ʻelua, ʻo ia hoʻi, me ke kumu kūʻai liʻiliʻi loa.
I kēlā me kēia manawa A* Algorithm he kumu kūʻai manawa maʻalahi a hiki ke hoʻihoʻi i ke ala pōkole ʻoiai ke hoʻopau ʻia ʻo ia no ka hoʻopuka mua ʻana i kahi hopena maikaʻi ʻole a laila hoʻopaneʻe.
ʻAe kēia i ka hoʻoholo wikiwiki ʻana no ka mea hiki i ka robot ke kūkulu ma luna o nā helu mua ma mua o ka hoʻomaka ʻana mai ka ʻōpala.
Pehea ia hana?
Hana ʻia kēia ma ka hana ʻana i 'lāʻau' e hoʻonui ana mai ka node hoʻomaka a hiki i ka hoʻomaka ʻana o nā pae hoʻoholo no ka hoʻopau ʻana, ʻo ia hoʻi, aia kahi ala haʻahaʻa i loaʻa.
Hana ʻia kahi 2D Grid me nā mea pilikia a ua kuhikuhi ʻia kahi kelepona hoʻomaka a me nā cell target.
Hoʻomaopopo ka algorithm i ka 'waiwai' o ka node ma o f ka huina o nā ʻāpana g (ke kumukūʻai o ka neʻe ʻana mai ka node hoʻomaka i ka node i nīnau ʻia) a me ka h (ke kumu kūʻai o ka neʻe ʻana mai ka node i nīnau ʻia i ka node i manaʻo ʻia).
noi
Hoʻohana ka nui o nā pāʻani a me nā palapala ʻāina pūnaewele i kēia algorithm no ka ʻimi ʻana i ke ala pōkole loa. Hiki ke hoʻohana ʻia no nā robots mobile.
Hiki iā ʻoe ke hoʻoponopono i nā pilikia paʻakikī e like me ka Newton–Rapson hoʻohana ʻia ka ʻike no ka ʻimi ʻana i ke kumu huinahā o kahi helu.
Hoʻohana ʻia ia i nā pilikia trajectory e wānana i ka neʻe a me ka hui ʻana o kahi mea ma ka lewa.
2. D* Algorithm
ʻO D*, Focused D* a me D* Lite he mau algorithm hulina hoʻonui e ʻimi i ke ala pōkole loa ma waena o ʻelua mau kiko.
ʻO lākou naʻe, he hui pū ʻana o A* algorithms a me nā ʻike hou e hiki ai iā lākou ke hoʻohui i ka ʻike i kā lākou palapala ʻāina no nā pilikia ʻike ʻole.
Hiki iā lākou ke helu hou i kahi ala e pili ana i ka ʻike hou, e like me ka Mars Rover.
Pehea ia hana?
Ua like ka hana ana o D* Algorithm me ka A*, wehewehe mua ka algorithm f, h a hana i ka papa inoa hamama a pani.
Ma hope o kēia, hoʻoholo ka D* Algorithm i ka waiwai g o ka node o kēia manawa me ka hoʻohana ʻana i ka waiwai g o kona mau node kokoke.
Hana ʻia kēlā me kēia node pili e pili ana i ka waiwai g o kēia manawa a ua hoʻololi ʻia ka waiwai g pōkole loa e like me ka waiwai g hou.
noi
Hoʻohana nui ʻia ʻo D* a me kāna mau ʻokoʻa no ka lopako kelepona a kaʻa kūʻokoʻa hoʻokele.
Aia i loko o ia ʻōnaehana hoʻokele kahi ʻōnaehana prototype i hoʻāʻo ʻia ma ka Mars rovers Opportunity and Spirit a me ka ʻōnaehana hoʻokele i lanakila i ka DARPA Urban Challenge.
3. PRM Algorithm
ʻO ka PRM, a i ʻole ka palapala alanui probabilistic, he pakuhi pūnaewele o nā ala i hiki ke hoʻokumu ʻia ma nā wahi manuahi a noho ʻia ma ka palapala ʻāina.
Hoʻohana ʻia lākou i nā ʻōnaehana hoʻolālā paʻakikī a no ka ʻimi ʻana i nā ala haʻahaʻa haʻahaʻa a puni nā pilikia.
Hoʻohana nā PRM i kahi laʻana o nā kiko ma kā lākou palapala ʻāina kahi e neʻe ai kahi mea lopako a laila helu ʻia ke ala pōkole loa.
Pehea ia hana?
Aia ka PRM i kahi hana a me ka nīnau nīnau.
Ma ka māhele mua, ua kaha ki'i 'ia ka palapala 'āina e pili ana i nā ne'e 'ana i loko o kahi kaiapuni. Hoʻokumu ʻia kahi hoʻonohonoho maʻamau a pili i kekahi mau hoalauna.
Hoʻopili ʻia ka hoʻonohonoho hoʻomaka a me ka pahuhopu i ka pakuhi ma ka pae nīnau. Loaʻa ke ala e a ʻO ke ala pōkole loa o Dijkstra noi.
noi
Hoʻohana ʻia ka PRM i nā mea hoʻolālā kūloko, kahi e helu ai ka algorithm i kahi ala laina pololei ma waena o ʻelua mau kiko, ʻo ia hoʻi ka mua, a me nā helu pahu.
Hiki ke hoʻohana ʻia ka algorithm e hoʻomaikaʻi i ka hoʻolālā ala a me nā noi ʻike collision.
4. Algorithm Lae Manawa Zero (ZMP).
ʻO Zero Moment Point (ZMP technique) kahi algorithm i hoʻohana ʻia e nā robots e mālama i ka inertia holoʻokoʻa e kū'ē i ka ikaika pane o ka papahele.
Hoʻohana kēia algorithm i ka manaʻo o ka helu ʻana i ka ZMP a hoʻohana iā ia ma ke ʻano e kaulike ai i nā robots bipedal. ʻO ka hoʻohana ʻana i kēia algorithm ma ka papahele papahele e hiki ai i ka robot ke hele me he mea lā ʻaʻohe manawa.
Hoʻohana nā hui hana e like me ASIMO (Honda) i kēia ʻenehana.
Pehea ia hana?
Hoʻolālā ʻia ka neʻe ʻana o kahi lopako hele wāwae me ka hoʻohana ʻana i ka hoʻohālikelike momentum angular. ʻO ia ka mea e hōʻoiaʻiʻo ai i ka neʻe ʻana o ka hui pū ʻana i ka dynamical postural stability o ka robot.
Hoʻohālikelike ʻia kēia kūpaʻa e ka lōʻihi o ke kiko zero-manawa (helu ʻia e ka algorithm) i loko o nā palena o kahi ʻāina kūpaʻa i hoʻopaʻa mua ʻia.
noi
Hiki ke hoʻohana ʻia nā helu manawa ʻole ma ke ʻano he metric e loiloi i ka paʻa ʻana i ka hoʻokuʻu ʻana i nā robots e like me ka iRobot PackBot i ka wā e hoʻokele ai i nā ramps a me nā pilikia.
5. Algorithm Mana Mana Hoʻohālikelike (PID).
Hoʻokumu ʻo Proportional Integral Differential Control a i ʻole PID, i kahi loop feedback sensor no ka hoʻoponopono ʻana i nā hoʻonohonoho no nā ʻāpana mechanical ma ka helu ʻana i ka waiwai hewa.
Hoʻohui kēia mau algorithms i nā coefficient kumu ʻekolu, ʻo ia hoʻi, ka like, integral, a me ka derivative i mea e hoʻopuka ai i kahi hōʻailona mana.
Hana ia i ka manawa maoli a pili i nā hoʻoponopono inā pono. Hiki ke ʻike ʻia kēia ma nā kaʻa kaʻa kaʻa ponoʻī.
Pehea ia hana?
Hoʻohana ka mea hoʻoponopono PID i ʻekolu mau mana mana o ka proportionality, integral and derivative influence ma kāna hoʻopuka e hoʻohana i ka mana pololei a maikaʻi loa.
Ke helu mau nei kēia mea hoʻoponopono i kahi helu kuhi e like me ka ʻokoʻa ma waena o kahi setpoint i makemake ʻia a me kahi loli kaʻina hana.
A laila e hoʻopili i kahi hoʻoponopono e hōʻemi i ka hewa i ka manawa ma o ka hoʻoponopono ʻana i ka hoʻololi mana.
noi
Hiki i kēia mea hoʻoponopono ke hoʻomalu i nā kaʻina hana i loaʻa i kahi puka i hiki ke ana, kahi waiwai kūpono i ʻike ʻia no kēlā puka, a me kahi hoʻokomo i ke kaʻina hana e pili ana i ka hoʻopuka hiki ke ana.
Hoʻohana ʻia nā mea hoʻoponopono i ka ʻoihana e hoʻoponopono i ka mahana, ke kaomi, ka ikaika, ke kaumaha, ke kūlana, ka wikiwiki a me nā ʻano ʻē aʻe i loaʻa kahi ana.
Panina
No laila, ʻo kēia kekahi o nā algorithms maʻamau i hoʻohana ʻia i nā robotics. Paʻakikī kēia mau algorithm a pau me ka hui ʻana o ke kino, linear algebra a me nā helu helu e hoʻohana ʻia e palapala i nā hana a me nā neʻe.
Eia nō naʻe, i ka holomua ʻana o ka ʻenehana, e hoʻomohala ʻia nā algorithms robotics e lilo i mea paʻakikī. Hiki i nā robots ke hoʻopau i nā hana hou aʻe a noʻonoʻo hou iā lākou iho.
Inā ʻoluʻolu ʻoe i kēia ʻatikala, kau inoa iā HashDork's Weekly nā mea hou ma o nā leka uila, kahi a mākou e kaʻana like ai i ka nūhou hou loa o AI, ML, DL, Programming & Future Tech.
Waiho i ka Reply