Robotika minangka campuran unik saka ilmu pengetahuan lan teknologi sing ngasilake mesin sing niru tumindake manungsa.
Ing wiwitan taun 2000-an, 90% robot ana ing pabrik mobil sing ngganti manungsa kanggo tugas sing bola-bali. Saiki robot bisa vakum omah lan malah ngawula ing restoran.
Robot biasane kasusun saka telung jinis komponen; awak mekanik; balung listrik, lan pungkasanipun otak digawe karo kode.
Komponen kasebut ngidini robot ngumpulake data (asring saka sensor), nggawe keputusan liwat logika sing diprogram kanggo adaptasi prilaku lan ngrampungake tugas.
Robot bisa uga duwe telung jinis program; Remote Control (RC), Kacerdhasan gawéyan (AI), utawa Hibrida.
Program RC mbutuhake campur tangan manungsa sing bisa menehi wiwitan lan / utawa sinyal mandheg kanggo eksekusi kode menyang robot. Program kalebu macem-macem jinis algoritma, saben duwe fungsi sing beda.
Apa algoritma?
Algoritma minangka seri baris kode sing bisa digunakake robot kanggo nindakake instruksi tartamtu. Iku nerjemahake gagasan pangembang menyang basa sing dimangerteni dening robot.
Algoritma bisa ditulis ing pirang-pirang jinis notasi, kalebu pseudocode, flowchart, basa pemrograman, utawa tabel kontrol.
Ing artikel iki, kita bakal ngrembug sawetara jinis algoritma sing umum digunakake ing program kasebut.
Jinis algoritma sing digunakake ing robotika
1. Kapan wae Algoritma A*
Algoritma A* minangka algoritma telusuran jalur sing digunakake kanggo nemokake jalur paling optimal ing antarane rong titik, yaiku, kanthi biaya paling cilik.
Algoritma A* kapan wae nduweni biaya wektu sing fleksibel lan bisa ngasilake dalan sing paling cendhak sanajan diselani amarga ngasilake solusi sing ora optimal dhisik banjur ngoptimalake.
Iki ngidini nggawe keputusan sing luwih cepet amarga robot bisa nggawe petungan sadurunge tinimbang miwiti saka awal.
Carane ora iku bisa?
Iki ditindakake kanthi mbentuk 'wit' sing ngluwihi saka simpul wiwitan nganti kritéria kanggo mandap dipicu sing tegese ana dalan sing luwih murah.
A Grid 2D digawe karo alangan lan sel wiwitan lan sel target pin-nuding.
Algoritma kasebut nemtokake 'nilai' simpul kanthi f yaiku jumlah paramèter g (biaya pamindhahan saka simpul wiwitan menyang simpul sing dimaksud) lan h (biaya pamindhahan saka simpul kasebut menyang simpul target).
aplikasi
Akeh game lan peta basis web nggunakake algoritma iki kanggo nemokake dalan sing paling cendhak kanthi efisien. Uga bisa digunakake kanggo robot seluler.
Sampeyan uga bisa ngatasi masalah rumit kayata Newton–Raphson pengulangan ditrapake kanggo nemokake root kuadrat saka nomer.
Iki uga digunakake ing masalah lintasan kanggo prédhiksi gerakan lan tabrakan obyek ing papan.
2. Algoritma D*
D*, Fokus D* lan D* Lite minangka algoritma telusuran tambahan kanggo nemokake jalur paling cedhak antarane rong titik.
Nanging, dheweke minangka campuran algoritma A * lan panemuan anyar sing ngidini dheweke nambah informasi menyang peta kanggo alangan sing ora dingerteni.
Dheweke banjur bisa ngitung maneh rute adhedhasar informasi anyar, kaya Mars Rover.
Carane ora iku bisa?
Cara kerja Algoritma D* padha karo A*, algoritma pisanan nemtokake f, h lan nggawe dhaptar mbukak lan ditutup.
Sawise iki, Algoritma D* nemtokake nilai g simpul saiki nggunakake nilai g saka simpul tetanggan.
Saben simpul tetanggan nggawe guess babagan nilai g saiki lan nilai g paling cendhak diadaptasi minangka nilai g anyar.
aplikasi
D * lan varian sing digunakake digunakake kanggo robot seluler lan kendaraan otonom pandhu arah
Sistem navigasi kasebut kalebu sistem prototipe sing diuji ing Mars rovers Opportunity and Spirit lan sistem navigasi sing menang Tantangan Urban DARPA.
3. Algoritma PRM
PRM, utawa peta dalan probabilistik, minangka grafik jaringan saka kemungkinan dalan adhedhasar papan sing bebas lan dikuwasani ing peta tartamtu.
Padha digunakake ing sistem planning Komplek lan uga kanggo golek dalan murah watara alangan.
PRMs nggunakake sampel acak saka TCTerms ing peta ngendi piranti robot bisa mindhah lan banjur dalan paling cendhak diwilang.
Carane ora iku bisa?
PRM kasusun saka construction lan query phase.
Ing fase kapisan, peta dalan digambarake kanthi grafik sing kira-kira gerakan sing bisa ditindakake ing lingkungan. A konfigurasi acak banjur digawe lan disambungake menyang sawetara tanggi.
Konfigurasi wiwitan lan gol disambungake menyang grafik ing fase pitakon. Dalan kasebut banjur diolehake dening a dalan paling cendhak Dijkstra pitakon
aplikasi
PRM digunakake ing perencana lokal, ing ngendi algoritma ngitung jalur garis lurus ing antarane rong titik, yaiku titik awal lan gol.
Algoritma kasebut uga bisa digunakake kanggo nambah perencanaan jalur lan aplikasi deteksi tabrakan.
4. Algoritma Titik Momen Zero (ZMP).
Zero Moment Point (teknik ZMP) minangka algoritma sing digunakake dening robot kanggo njaga inersia total ngelawan gaya reaksi ing lantai.
Algoritma iki nggunakake konsep ngitung ZMP lan ditrapake kanthi cara kanggo ngimbangi robot bipedal. Nggunakake algoritma iki ing lumahing lantai Gamelan ketoke ngidini robot kanggo lumaku kaya-kaya ora ana wayahe.
Perusahaan manufaktur kayata ASIMO (Honda) nggunakake teknik iki.
Carane ora iku bisa?
Gerak robot mlaku direncanakake nggunakake persamaan momentum sudut. Iki nggawe manawa gerakan gabungan sing digawe njamin stabilitas postural dinamis robot.
Stabilitas iki diukur kanthi jarak titik nol (diwilang dening algoritma) ing wates wilayah stabilitas sing wis ditemtokake.
aplikasi
Titik wayahe nol bisa digunakake minangka metrik kanggo netepake stabilitas nglawan tipping saka robot kaya iRobot PackBot nalika navigasi ramps lan alangan.
5. Algoritma Kontrol Proportional Integral Differential (PID).
Kontrol Diferensial Integral Proporsional utawa PID, nggawe loop umpan balik sensor kanggo nyetel setelan kanggo komponen mekanik kanthi ngitung nilai kesalahan.
Algoritma kasebut nggabungake kabeh telung koefisien dhasar, yaiku proporsi, integral, lan turunan supaya bisa ngasilake sinyal kontrol.
Kerjane ing wektu nyata lan aplikasi koreksi yen perlu. Iki bisa dideleng ing mobil nyopir dhewe.
Carane ora iku bisa?
Kontroler PID nggunakake telung istilah kontrol proporsionalitas, pengaruh integral lan turunan ing output kanggo ngetrapake kontrol sing akurat lan optimal.
Kontroler iki terus-terusan ngitung nilai kesalahan minangka prabédan antarane setpoint sing dikarepake lan variabel proses sing diukur.
Banjur aplikasi koreksi kanggo nyilikake kesalahan liwat wektu dening imbuhan saka variabel kontrol.
aplikasi
Pengontrol iki bisa ngontrol proses apa wae sing duwe output sing bisa diukur, nilai sing cocog kanggo output kasebut, lan input kanggo proses sing bakal mengaruhi output sing bisa diukur.
Pengontrol digunakake ing industri kanggo ngatur suhu, tekanan, pasukan, bobot, posisi, kacepetan lan variabel liyane sing ana pangukuran.
kesimpulan
Dadi, iki minangka sawetara algoritma sing paling umum digunakake ing robotika. Kabeh algoritma iki cukup rumit kanthi campuran fisik, aljabar linear lan statistik sing digunakake kanggo nggambar tumindak lan gerakan.
Nanging, nalika teknologi maju, algoritma robot bakal berkembang dadi luwih rumit. Robot bakal bisa ngrampungake tugas liyane lan mikir luwih akeh kanggo awake dhewe.
Yen sampeyan seneng karo artikel iki, langganan Mingguan HashDork nganyari liwat email, ngendi kita nuduhake AI, ML, DL, Programming & Future Tech warta paling anyar.
Ninggalake a Reply