3. ”
Змейка
”. В момент старта и в процессе заезда постоянно
включено несколько маяков, образующих последовательность из во-
рот. Роботу необходимо двигаться так, чтобыпройти “змейку”, не
задев маяки.
4. “
Куча
”. В момент старта включено больше двух маяков; робот
должен двигаться, чтобывойти в контакт с каким-либо из них, после
чего маяк выключается. Требуется погасить все маяки. Выбор после-
довательности объезда маяков произвольный
1
.
Критерием оценки всех заданий является затраченное время.
Выполнение перечисленных задач, несмотря на их кажущуюся
простоту, требует решения широкого круга задач, являющихся ба-
зовыми для мобильных роботов вообще [2–5]. Отметим среди них
следующие:
— получение информации о внешней среде, поступающей с сен-
сорной системы, и преобразование ее в форму, удобную для исполь-
зования в целях управления;
— планирование движения робота в динамически меняющейся
среде;
— управление роботом, реализующее сформированный план.
В настоящей работе предлагается решение некоторых из перечи-
сленных задач, связанных с управлением движением мобильного авто-
номного колесного робота, оснащенного системой технического зре-
ния (СТЗ).
Кинематическая модель мобильного робота.
Поскольку робот
движется в горизонтальной плоскости, то достаточно рассмотреть
плоский случай. На рис. 1 изображена соответствующая система коор-
динат. Оси вращения колеса совпадают с отрезком
LR
пути. Свяжем
с роботом систему координат
O X Y
, расположив
O
посередине
LR
и направив ось
X
перпендикулярно
LR
в направлении движения. То-
гда положение основания робота как твердого тела задается тройкой
чисел
ϕ
,
x
,
y
, где
ϕ
— угол между осями
X
и
X
,
x
,
y
— координаты
точки
O
в абсолютной системе координат
OXY
.
Введем однородную матрицу 3
×
3 перехода от
O X Y
к
OXY
:
T
=
⎛
⎝
R
p
0 1
⎞
⎠
,
(1)
где
R
=
cos
ϕ
−
sin
ϕ
sin
ϕ
cos
ϕ
,
p =
x
y
,
1
Следует заметить, что регламент соревнований постоянно усложняется. Так со
времени написания статьи были введены дополнительно езда на подвижный маяк,
формирование картыактивных маяков и т.д.
32 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 3
