Clase10

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Clase10

  1. 1. Representación del Robot MIRNA MASTINO Facultad de Ingenieria Electrica
  2. 2. Interacción con la realidad <ul><li>¿Cómo es la interacción? </li></ul>
  3. 3. Interacción con la realidad <ul><li>Control reactivo: </li></ul><ul><ul><li>Cableado directo. </li></ul></ul><ul><li>Control deliberativo: </li></ul><ul><ul><li>Conocimiento del ambiente </li></ul></ul><ul><ul><li>Conocimiento del robot </li></ul></ul><ul><ul><li>Conocimiento de las interacciones robot-ambiente </li></ul></ul>
  4. 4. Análogo con las personas <ul><li>Los datos adquiridos por nuestros sentidos se transforman en una representación de la realidad. </li></ul><ul><li>Nuestro modelo es tridimensional y tiene información de todos los sentidos, es más rico en información que cualquier sentido por si solo. </li></ul><ul><li>Es en este modelo en el que extrae un modelo abstracto con el que se toman las decisiones. </li></ul>
  5. 5. Análogo con las personas <ul><li>La interacción con la realidad se realiza utilizando el modelo, no la realidad. </li></ul>
  6. 6. Análogo a un controlador aéreo <ul><li>Considerar un controlador aéreo. </li></ul><ul><li>Las coordenadas de la pantalla no necesitan corresponder a las reales. </li></ul>
  7. 7. Análogo a un controlador aéreo <ul><li>El controlador normalmente no está consciente de esta discrepancia, pero esto no afecta el funcionamiento. </li></ul><ul><li>La pantalla muestra la información necesaria de una forma cómoda. </li></ul><ul><li>La representación no es una copia de la realidad, sino una forma de utilizar la información necesaria extraída de ella. </li></ul>
  8. 8. Requisitos de una representación <ul><li>Extraíble de la información sensorial. </li></ul><ul><li>Construíble gradualmente. </li></ul><ul><li>Mantenible. </li></ul><ul><li>Económico con respecto a requisitos de espacio. </li></ul><ul><li>Permitir eficiente planeamiento de rutas. </li></ul><ul><li>Permite reconocimiento del lugar. </li></ul>
  9. 9. Formas de representación <ul><li>Representaciones por descomposición espacial. </li></ul><ul><li>Representaciones geométricas. </li></ul><ul><li>Representaciones topológicas. </li></ul>¿Cómo incluir la representación del robot?
  10. 10. Tipos de Robots <ul><li>Terrestres </li></ul><ul><ul><li>Robots de ruedas </li></ul></ul><ul><ul><li>Robots de patas </li></ul></ul><ul><li>Acuáticos </li></ul><ul><li>Aéreos </li></ul><ul><li>Espaciales </li></ul>
  11. 11. Forma <ul><li>La forma del robot tiene un fuerte impacto en su facilidad de navegación, en particular con obstáculos y pasillos angostos </li></ul><ul><li>Robot cilíndricos : </li></ul><ul><ul><li>Es más fácil navegar por la simetría del robot ( espacio de configuraciones se reduce a 2D ) </li></ul></ul><ul><li>Robots cuadrados : </li></ul><ul><ul><li>Es más complejo navegar, depende de la orientación del robot ( espacio de configuraciones en 3D ) </li></ul></ul>
  12. 12. Forma -cilíndrico
  13. 13. Forma- cuadrado
  14. 14. Cinemática <ul><li>Diferentes tipos de ruedas (tracción y dirección) tienen diferentes propiedades cinemáticas </li></ul><ul><li>Un robot móvil normalmente tiene 3 grados de libertad respecto a una referencia: posición en el plano ( X,Y ) y orientación (  ) </li></ul><ul><li>Idealmente, independientemente de donde inicie, el robot debe poder moverse a cualquier posición y orientación ( X,Y,  ) </li></ul>
  15. 15. Espacio de configuraciones <ul><li>Grados de libertad: </li></ul><ul><ul><li>Se refiere a los posibles movimientos de un robot ( X,Y,Z y rotaciones ) </li></ul></ul><ul><ul><li>Para manipuladores, cada articulación provee un grado de libertad (se requieren 6 para ubicar un manipulador en cualquier posición y orientación) </li></ul></ul><ul><li>Robots móviles: </li></ul><ul><ul><li>Movimiento en el plano X-Y y rotación </li></ul></ul>
  16. 16. Configuración de un robot <ul><li>La configuración de un robot se refiere a la posición de sus todas articulaciones que definen su estado en el espacio </li></ul> 1  2
  17. 17. Espacio de configuraciones <ul><li>Espacio “n”-dimensional donde se ubica cada grado de libertad del robot. </li></ul><ul><li>el robot se puede ver como un punto en este espacio </li></ul> 1  2
  18. 18. Espacio de configuraciones <ul><li>Ejemplos: </li></ul><ul><ul><li>Robot Scout: X, Y,  1 </li></ul></ul><ul><ul><li>Robot Nomad: X,Y,  1,  2 </li></ul></ul>Para un robot móvil, la configuración del robot está dada por su posición X-Y y su orientación
  19. 19. Espacio de configuraciones: robot móvil  1 Y X
  20. 20. Planeación en el espacio de configuraciones <ul><li>Posibles configuraciones del robot en el espacio de configuraciones – C </li></ul><ul><li>Localización de los obstáculos en el espacio de configuraciones - O = espacio de obstáculos </li></ul><ul><li>Espacio libre - F = C – O </li></ul><ul><li>Robot es un “punto” en este espacio </li></ul>
  21. 21. Ejemplo: espacio de configuraciones, de obstáculos y espacio libre  1  2
  22. 22. Plan: trayectoria en el espacio libre  1  2
  23. 23. Espacio para robots móviles <ul><li>Considerando un robot cilíndrico, el espacio de obstáculos / libre se puede visualizar en 2-D “extendiendo” los obstáculos por el radio del robot </li></ul>
  24. 24. Espacio para robots móviles <ul><li>El robot se puede ver como un punto en este espacio lo que facilita la planficación de para navegación </li></ul>
  25. 25. dilatación
  26. 26. Ejemplo de espacio de configuraciones

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