ראָובאַטיקס איז אַ יינציק געמיש פון וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע וואָס פּראָדוצירן מאַשינז וואָס נאָכקרימען די אַקשאַנז פון מענטשן.
אין די פרי 2000 ס, 90% פון ראָובאַץ זענען געווען אין מאַשין מאַנופאַקטורינג פּלאַנץ ריפּלייסינג יומאַנז פֿאַר ריפּעטיטיוו טאַסקס. איצט ראָובאַץ קענען וואַקוום הייזער און אפילו דינען אין רעסטראַנץ.
א ראָבאָט באשטייט יוזשאַוואַלי פון דריי טייפּס פון קאַמפּאָונאַנץ; די מעטשאַניקאַל גוף; די עלעקטריק סקעלעט, און ענדלעך אַ מאַרך געמאכט מיט קאָד.
די קאַמפּאָונאַנץ לאָזן אַ ראָבאָט צו זאַמלען דאַטן (אָפט פֿון סענסאָרס), מאַכן דיסיזשאַנז דורך פּראָוגראַמד לאָגיק צו אַדאַפּט נאַטור און פאַרענדיקן טאַסקס.
ראָובאַץ קען האָבן דריי טייפּס פון מגילה; רימאָוט קאָנטראָל (RC), אַרטיפיסיאַל ינטעלליגענסע (AI), אָדער היבריד.
RC מגילה דאַרפן די ינטערווענטיאָן פון אַ מענטש וואָס קענען געבן די אָנהייב און / אָדער האַלטן סיגנאַל פֿאַר די דורכפירונג פון קאָד צו די ראָבאָט. פּראָגראַמען צונויפשטעלנ זיך פון פאַרשידן טייפּס פון אַלגערידאַמז, יעדער מיט אַ אַנדערש פֿונקציע.
וואָס איז אַ אַלגערידאַם?
אַן אַלגערידאַם איז אַ סעריע פון שורות פון קאָד וואָס אַ ראָבאָט קענען נוצן צו דורכפירן זיכער אינסטרוקציעס. עס טראַנזלייץ די געדאנקען פון די דעוועלאָפּער אין אַ שפּראַך וואָס איז פארשטאנען דורך ראָובאַץ.
אַלגערידאַמז קענען זיין אויסגעדריקט אין פילע מינים פון נאָוטיישאַן, אַרייַנגערעכנט פּסעוודאָקאָדע, פלאָווטשאַרט, פּראָגראַממינג שפּראַכן, אָדער קאָנטראָל טישן.
אין דעם אַרטיקל מיר וועלן דיסקוטירן עטלעכע פּראָסט טייפּס פון אַלגערידאַמז געניצט אין די מגילה.
טייפּס פון אַלגערידאַמז געניצט אין ראָובאַטיקס
1. עניטיים א * אַלגערידאַם
דער A* אַלגערידאַם איז אַ וועג זוכן אַלגערידאַם וואָס איז געניצט צו געפֿינען די מערסט אָפּטימאַל וועג צווישן צוויי פונקטן, ד"ה מיט דער קלענסטער פּרייַז.
עניטיים א * אַלגערידאַם האט אַ פלעקסאַבאַל צייט קאָס און קענען צוריקקומען די שאָרטיסט וועג אפילו אויב עס איז ינטעראַפּטיד ווייַל עס דזשענערייץ אַ ניט-אָפּטימאַל לייזונג ערשטער און דעמאָלט אָפּטימיזעס עס.
דאָס אַלאַוז פאַסטער באַשלוס-מאכן, ווייַל די ראָבאָט קענען בויען אויף פרייַערדיק חשבונות אַנשטאָט פון אָנהייב פון קראַצן.
ווי גייט עס אַרבעט?
עס טוט דאָס דורך פאָרמינג אַ 'בוים' וואָס יקסטענדז פון די אָנהייב נאָדע ביז די קרייטיריאַ פֿאַר טערמאַניישאַן איז טריגערד וואָס מיטל אַז עס איז אַ ווייניקער טייַער וועג בנימצא.
א 2 ד גריד איז געמאכט מיט מניעות און אַ סטאַרטינג צעל און ציל סעלז זענען פּיינטיד.
דער אַלגערידאַם דיפיינז אַ נאָדע 'ווערט' דורך f וואָס איז די סאַכאַקל פון פּאַראַמעטערס g (די פּרייַז פון מאָווינג פון די סטאַרטינג נאָדע צו די נאָדע אין קשיא) און h (די פּרייַז פון מאָווינג פון די נאָדע אין קשיא צו די ציל נאָדע).
אַפּפּליקאַטיאָנס
א פּלאַץ פון שפּילערייַ און וועב-באזירט מאַפּס נוצן דעם אַלגערידאַם פֿאַר יפישאַנטלי געפֿינען די שאָרטיסט וועג. עס קענען אויך זיין געוויינט פֿאַר רירעוודיק ראָובאַץ.
איר קענען אויך סאָלווע קאָמפּלעקס פּראָבלעמס ווי די ניוטאָן-ראַפסאָן יטעראַטיאָן געווענדט צו געפֿינען די קוואַדראַט וואָרצל פון אַ נומער.
עס איז אויך געניצט אין טרייַעקטאָריע פּראָבלעמס צו פאָרויסזאָגן די באַוועגונג און צונויפשטויס פון אַ כייפעץ אין פּלאַץ.
2. ד * אַלגערידאַם
D*, Focused D* און D* Lite זענען ינקראַמענטאַל זוכן אַלגערידאַמז צו געפֿינען די שאָרטיסט וועג צווישן צוויי פונקטן.
זיי, אָבער, זענען אַ געמיש פון A * אַלגערידאַמז און נייַע דיסקאַוועריז וואָס לאָזן זיי צו לייגן אינפֿאָרמאַציע צו זייער מאַפּס פֿאַר אומבאַקאַנט מניעות.
זיי קענען דעריבער ריקאַלקיאַלייט אַ מאַרשרוט באזירט אויף נייַע אינפֿאָרמאַציע, פיל ווי די מאַרס ראָווער.
ווי גייט עס אַרבעט?
די אַרבעט פון D* אַלגערידאַם איז ענלעך צו די פון A*, דער אַלגערידאַם ערשטער דעפינירט f, h און קריייץ אַן אָפֿן און פארמאכט רשימה.
נאָך דעם, די ד * אַלגערידאַם דיטערמאַנז די קראַנט נאָדע ס ג ווערט ניצן די ג ווערט פון זייַן ארומיקע נאָודז.
יעדער ארומיקע נאָדע מאכט אַ טרעפן וועגן די קראַנט ג ווערט און די שאָרטיסט ג ווערט איז צוגעפאסט ווי די נייַע g ווערט.
אַפּפּליקאַטיאָנס
ד * און זייַן וועריאַנץ זענען וויידלי געניצט פֿאַר רירעוודיק ראָבאָט און אָטאַנאַמאַס פאָרמיטל נאַוויגאַציע.
אַזאַ נאַוויגאַציע סיסטעמען אַרייַננעמען אַ פּראָוטאַטייפּ סיסטעם טעסטעד אויף די מאַרס ראָווערס געלעגנהייט און גייסט און די נאַוויגאַציע סיסטעם וואָס וואַן די DARPA Urban Challenge.
3. פּרם אַלגערידאַם
א PRM, אָדער פּראָבאַביליסטיק ראָאַדמאַפּ, איז אַ נעץ גראַפיק פון מעגלעך פּאַטס באזירט אויף פריי און פאַרנומען ספּייסאַז אויף אַ געגעבן מאַפּע.
זיי זענען געניצט אין קאָמפּלעקס פּלאַנירונג סיסטעמען און אויך צו געפֿינען נידעריק-קאָסטן פּאַטס אַרום מניעות.
פּרמס נוצן אַ טראַפ מוסטער פון ווייזט אויף זייער מאַפּע ווו אַ ראָבאָט מיטל קענען עפשער מאַך און דעמאָלט דער שאָרטיסט וועג איז קאַלקיאַלייטיד.
ווי גייט עס אַרבעט?
PRM באשטייט פון אַ קאַנסטראַקשאַן און אָנפֿרעג פאַסע.
אין דער ערשטער פאַסע, אַ ראָאַדמאַפּ איז גראַפיד אַז דערנענטערנ מעגלעך מאָושאַנז אין אַ סוויווע. א טראַפ קאַנפיגיעריישאַן איז דעמאָלט באשאפן און קאָננעקטעד צו עטלעכע שכנים.
די אָנהייב און ציל קאַנפיגיעריישאַנז זענען פארבונדן צו די גראַפיק אין די אָנפֿרעג פאַסע. דער וועג איז דעמאָלט באקומען דורך אַ די שאָרטיסט וועג פון Dijkstra אָנפֿרעג.
אַפּפּליקאַטיאָנס
PRM איז געניצט אין היגע פּלאַנערז, ווו די אַלגערידאַם קאַמפּיוץ אַ גלייַך שורה דרך צווישן צוויי פונקטן, ניימלי די ערשט און ציל פונקטן.
דער אַלגערידאַם קענען אויך זיין גענוצט צו פֿאַרבעסערן פּאַט פּלאַנירונג און צונויפשטויס דיטעקשאַן אַפּלאַקיישאַנז.
4. נול מאָמענט פּוינט (זמפּ) אַלגערידאַם
Zero Moment Point (ZMP טעכניק) איז אַן אַלגערידאַם געניצט דורך ראָובאַץ צו האַלטן די גאַנץ ינערטיאַ פאַרקערט צו די אָפּרוף קראַפט פון די שטאָק.
דער אַלגערידאַם ניצט דעם באַגריף פון קאַלקיאַלייטינג די ZMP און אַפּלייז עס אין אַ וועג צו באַלאַנסירן ביפּעדאַל ראָובאַץ. ניצן דעם אַלגערידאַם אויף אַ גלאַט שטאָק ייבערפלאַך פּאָנעם אַלאַוז די ראָבאָט צו גיין ווי אויב עס איז קיין מאָמענט.
מאַנופאַקטורינג קאָמפּאַניעס אַזאַ ווי ASIMO (האָנדאַ) נוצן דעם טעכניק.
ווי גייט עס אַרבעט?
די באַוועגונג פון אַ גיין ראָבאָט איז פּלאַננעד ניצן די ווינקלדיק מאָמענטום יקווייזשאַן. עס מאכט זיכער אַז די דזשענערייטאַד שלאָס באַוועגונג געראַנטיז דינאַמיש פּאָסטוראַל פעסטקייַט פון די ראָבאָט.
די פעסטקייַט איז קוואַנטאַפייד דורך די ווייַטקייט פון די נול-מאָמענט פונט (קאַלקיאַלייטיד דורך די אַלגערידאַם) אין די באַונדריז פון אַ פּרעדעפינעד פעסטקייַט געגנט.
אַפּפּליקאַטיאָנס
נול מאָמענט פונקטן קענען ווערן גענוצט ווי אַ מעטריק צו אַססעסס די פעסטקייַט קעגן טייפּינג ראָובאַץ ווי די iRobot PackBot ווען נאַוואַגייטינג ראַמפּס און מניעות.
5. פּראָפּאָרטיאָנאַל ינטעגראַל דיפפערענטיאַל (פּיד) קאָנטראָל אַלגערידאַם
פּראַפּאָרשאַנאַל ינטעגראַל דיפפערענטשאַל קאָנטראָל אָדער PID, קריייץ אַ סענסער באַמערקונגען שלייף צו סטרויערן סעטטינגס פֿאַר מעטשאַניקאַל קאַמפּאָונאַנץ דורך קאַלקיאַלייטינג די טעות ווערט.
די אַלגערידאַמז פאַרבינדן אַלע דריי יקערדיק קאָואַפישאַנץ, ד"ה פּראָפּאָרציע, ינטאַגראַל און דעריוואַט אַזוי אַז עס טראגט אַ קאָנטראָל סיגנאַל.
עס אַרבעט אין פאַקטיש-צייט און אַפּלייז קערעקשאַנז ווו דארף. דאָס קען זיין געזען אין זיך-דרייווינג קאַרס.
ווי גייט עס אַרבעט?
די PID קאָנטראָללער ניצט דריי פּראַפּאָרשאַנאַליטי פון קאָנטראָל טערמינען, ינטאַגראַל און דעריוואַט השפּעה אויף זייַן רעזולטאַט צו צולייגן פּינטלעך און אָפּטימאַל קאָנטראָל.
דער קאָנטראָללער קאַנטיניואַסלי קאַלקיאַלייץ אַ טעות ווערט ווי די חילוק צווישן אַ געוואלט סעטפּוינט און אַ געמאסטן פּראָצעס בייַטעוודיק.
דערנאָך אַפּלייז אַ קערעקשאַן צו מינאַמייז די טעות איבער צייַט דורך אַדזשאַסטמאַנט פון די קאָנטראָל בייַטעוודיק.
אַפּפּליקאַטיאָנס
דער קאָנטראָללער קענען קאָנטראָלירן קיין פּראָצעס וואָס האט אַ מעזשעראַבאַל רעזולטאַט, אַ באַוווסט ידעאַל ווערט פֿאַר דעם רעזולטאַט, און אַן אַרייַנשרייַב צו דעם פּראָצעס וואָס וועט ווירקן די מעזשעראַבאַל רעזולטאַט.
קאָנטראָללער זענען געניצט אין די אינדוסטריע צו רעגולירן טעמפּעראַטור, דרוק, קראַפט, וואָג, שטעלע, גיכקייַט און קיין אנדערע וועריאַבאַלז פֿאַר וואָס אַ מעזשערמאַנט יגזיסץ.
סאָף
אַזוי, דאָס זענען עטלעכע פון די מערסט פּראָסט אַלגערידאַמז געניצט אין ראָובאַטיקס. אַלע די אַלגערידאַמז זענען גאַנץ קאָמפּליצירט מיט אַ געמיש פון פיזיק, לינעאַר אַלגעבראַ און סטאַטיסטיק, וואָס איז געניצט צו ויסמעקן אַקשאַנז און באַוועגונג.
אָבער, ווי טעכנאָלאָגיע אַדוואַנסיז ראָובאַטיקס אַלגערידאַמז וועט אַנטוויקלען צו ווערן אפילו מער קאָמפּליצירט. די ראָובאַץ וועלן קענען צו פאַרענדיקן מער טאַסקס און טראַכטן מער פֿאַר זיך.
אויב איר ינדזשויד דעם אַרטיקל, אַבאָנירן צו HashDork's Weekly דערהייַנטיקונגען דורך ימיילז, ווו מיר טיילן די לעצטע AI, ML, DL, פּראָגראַממינג און צוקונפֿט טעק נייַעס.
לאָזן אַ ענטפֿערן