Введение
1 Методы планирования перемещений мобильного робота в динамически изменяющейся внешней среде 10
1.1 Задача управления мобильным роботом в динамически изменяющейся внешней среде 10
1.2 Традиционные методы планирования 13
1.3 Нейропроцессорный метод планирования 22
1.4 Экстраполяция ситуаций в среде 28
1.5 Выводы. 33
2 Разработка алгоритмов и структур экстраполирующих сетей для неиропроцессорных систем планирования траекторий мобильных роботов 35
2.1 Синтез алгоритмов и реализующих их структур комплексной экстраполирующей сети 35
2.1.1 Общая структура сети 35
2.1.2 Синтез сжимающей сети 37
2.1.3. Синтез сети для экстраполяции скоростей перемещения 44
2.1.4 Синтез сети для экстраполяции направлений перемещения . 46
2.1.5 Синтез сдвигающей сети 56
2.1.6 Общий алгоритм функционирования комплексной экстраполирующей сети 58
2.2 Синтез алгоритмов и реализующих их структур неиропроцессорных систем планирования с экстраполяцией. 61
2.2.1 Процедура оптимизации глубины экстраполяции 61
2.2.2 Синтез алгоритмов сравнения планов среды и оценки числа шагов экстраполяции 63
2.2.3 Синтез подсистемы адаптивной экстраполяции ситуации в среде
2.2.4 Синтез алгоритма и реализующих его структур планирования перемещений мобильного робота с оптимизацией глубины экстраполяции 74
2.3 Синтез механизма взаимодействия нейропроцессорной планирующей подсистемы и исполнительной подсистемы на базе синергетического траєкторного регулятора 81
2.3.1. Алгоритмы траєкторного управления мобильным роботом 81
2.3.2 Взаимодействие нейропроцессорного планировщика и регулятора в статической внешней среде 85
2.3.3 Взаимодействие нейропроцессорного планировщика и регулятора в быстроизменяющейся внешней среде 91
2:4 Выводы. 96
3 Эксперименитальное исследование разработанных экстраполирующих сетей на программных моделях 98
3.1 Программная моделирующая среда. 98
3.2 Результаты экспериментальных исследований алгоритма планирования перемещений MP с оптимизацией числа шагов экстраполяции 104
3.2 Результаты экспериментальных исследований механизма взаимодействия подсистемы нейропроцессорного стратегического планирования и регулятора синергетического типа 111
3.3 Сравнение быстродействия программной модели КЭС и аппаратной ее реализации 117
3.4 Выводы. 118
4. Использование полученных в работе результатов для решения прикладных задач . 120
4.1 Действующий макет мобильного робота «Скиф» ТРТУ 120
4.1.1 Характеристики шасси мобильного робота «Скиф» 120
4.1.2 Программно-аппаратная организация мобильного робота «Скиф» 122
4.2 Программная среда RoboPath для моделирования систем управления мобильных роботов, ориентированная на использование в учебном процессе 130
4.2.1 Общие сведения о программной среде и предпосылки ее создания 130
4.2.2 Элементы интерфейса среды и принципы его работы 132
4.2.3 Программирование системы управления робота 142
4.3 Выводы 146
Заключение 148
Литература 150
Приложение 1 157
