ЖУРНАЛ СТА 4/1997

94 4/97 РОБОТЫ РАЗРАБОТКИ Необходимость создания интеллек- туальных мобильных роботов (ИМР), способных автономно функциониро- вать в условиях, опасных для жизни человека, назрела во многих областях науки и техники, например, при про- ведении космических и подводных ис- следований, при работе в зоне радиоак- тивного или химического загрязнения, при создании безэкипажных боевых машин и т. д. Однако до сих пор интел- лектуальные роботы не выходят из стен лабораторий. Это связано с большими трудностями как алгоритмического, так и аппаратурного характера, возникаю- щими при создании систем управления подобных роботов. Постановка задачи С точки зрения алгоритмического обеспечения, на систему управления ИМР возлагается сложный комплекс задач, структура которого показана на рис. 1. В него входят такие задачи, как: ● обработка комплексной сенсорной информации (телевизионной, даль- нометрической, тепловизионной и т. д.) и формирование на ее основе модели видимой зоны среды движения; ● накопление и корректировка базы знаний робота о среде на основе моделей, формируемых с помощью сенсорных устройств; ● планирование оптимального движе- ния робота к цели на основе накоп- ленной в базе знаний информации о среде и принятие решения о текущем движении робота с учетом его дина- мических свойств; ● формирование управляющих воздей- ствий на исполнительные устройства робота для отработки выбранного движения; ● обработка навигационной информа- ции и определение координат теку- щего положения робота в среде, а также текущих значений его курса, крена и дифферента; ● определение целевого положения робота и обеспечение безопасности его движения в ближней зоне препят- ствий. С точки зрения аппаратурной реали- зации, система управления ИМР должна отвечать двум основным требованиям: с одной стороны, она должна обладать быстродействием, достаточным для ре- шения возлагаемого на нее комплекса задач движения ИМР в реальном вре- мени, а с другой стороны, должна отве- чать типичным требованиям к борто- вым системам, то есть быть компактной, надежной и потреблять мало энергии. Исследования в области разработки и создания систем управления интел- лектуальных мобильных роботов ведут- ся в НИИ многопроцессорных вычис- лительных систем и Научноисследова- тельском центре суперЭВМ и нейро- компьютеров (г. Таганрог) уже более 15 лет. Исследования проводились в двух основных направлениях. Первое направление посвящено разработке и отладке алгоритмического обеспече- ния систем управления ИМР. В частнос- ти, в рамках этих работ совместно с НПП «Квинт» (г. Таганрог) была разра- ботана и создана программная модель системы «ИМРсреда», включающая в себя модель виртуальной среды движе- ния ИМР, модель сенсорных систем, в частности, сканирующего дальномера, модель шасси ИМР, учитывающая его динамические свойства, и собственно модель системы управления ИМР. Путем Игорь Каляев, Сергей Капустян, Валентин Клименко, Леонид Усачев, Сергей Стоянов, Олег Луконин Статья посвящена проблемам создания интеллектуальных мобильных роботов (ИМР), способных автономно функционировать в опасных для жизни человека условиях. М НОГОПРОЦЕССОРНЫЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ