Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах

Новини ИТ в отбраната
бр. 7, 2013

Приложение на учебни роботи при подготовката на инженерни кадри

В последните години интелигентните роботи излязоха от лабораториите и чисто научните изследвания. Те вече са част от живота ни и скоро ще са нужни като телевизията и Интернет

от , 16 юли 2013 0 2972 прочитания,

гл. ас. инж. Лилия Ганчева, катедра “Комуникационна и компютърна техника”, НВУ Шумен

Живеем в стремително променящ се свят с разцвет на интелигентни информационни технологии и компютърни системи и мрежи, в който особено място заемат роботизираните системи. В последните години се извършват научни изследвания и внедряване на роботи в промишлеността, в медицината, в бита, за охрана и сигурност, за изследователска работа в комоса. Провеждат се състезания и олимпиади по роботика за ученици, студенти и научни колективи. Основните изследвания са свързани с ориентация в пространството и колективното поведение на роботи.

Военни роботи - тенденции за развитие

Дистанционно управляеми военни роботи в момента се разработват от САЩ, Русия, Канада, Китай, Южна Корея, Сингапур, Индия, Израел, Китай.

Например от 2000 до 2008 г. Френската армия е закупила въздушни роботи за 395 млн. евро, а до 2014 г. предвижда още 524 милиона евро за тактически роботизирани апарати.

Роботизирането на армията на САЩ е впечатляващо. Броят на безпилотните летателни апарати в състава на военно-въздушните сили и армията на САЩ от 2000 до 2010 г. се е увеличил 136 пъти от 50 до 6800 единици, се съобщава от The Air Force Times (фиг. 1). В групата на използваните сега безпилотни летателни апарати са включени още безпилотни въртолети и тежки ударни машини, които се използват ежедневно.

Основният изследователски център на министерствотото на отбраната на САЩ - Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) планира до 2025 г. да се премине към пълноценна роботизирана армия. Благодарение на роботите от военните действия ще се изключи участието на живи хора. Тази армия може да бъде управлявана от всяка точка на света с помощта на спътникова връзка.

Сега в американската армия се използват около 1700 гъсенични робота PackBot с дистанционно управление, за откриване и обезвреждане на мини, прокарване на линии за връзка и тактическо разузнаване (фиг. 2).

През юни 2008г. американската компания Foster-Miller съобщи за завършването на първия боен робот MAARS (Modular Advanced Armed Robotic System). Още тогава американските военни обявиха, че до 2014 г. в петнадесет сухопътни бригади на САЩ ще постъпят 1700 бойни робота MAARS.

Един от главните приоритети на за развитие на ВВС на Руската федерация е въоръжаване с роботизирана авиационна и сухопътна техника и разработка на авиационни комплекси от шесто поколение. Руските компании сега разработват

безпилотни летателни апарати. В пограничните служби вече работят четиринадесет такива - за кратко време те обхождат и наблюдават обширни пространства от морска и планинска територия.

Активно се развиват морските и подводни роботи. Американската армия е внедрила двеста автономни необитаеми подводни апарата Remus 100. Те се използват от много страни за изследване на релефа на морското дъно, за търсене на подводни мини, охрана на морски военни бази.

Заради терористичните атаки по света се разрасна производството на роботи – сапьори и роботи – охранители. Такива роботи произвеждат канадци, американци, австралийци, азиатци и европейци. Япония произвежда роботи Reborg-Q, които охраняват големи сгради в Токио.

Космически роботи извършват изследвания в космоса и на другите планети. Автоматичните междупланетни станции, планетоходите за изучаване на повърхността на планетите от Слънчевата система, са всъщност сложни интелектуални роботи.

Предизвикателствата

Развитието на роботиката и изкуствения интелект постсавят предизвикателства пред обучението на бъдещите инженерни специалисти и техните преподаватели. В процеса на обучение на курсантите и студентите от компютърните специалности се разглеждат интересни теоретични въпроси, свързани с интригуващи направления от изкуствения интелект, но голяма част от практическите занятия могат да се реализират с кибернетични конструктори, които да помогнат при развиването на умения и навици за проектиране, конструиране, програмиране и изследване на учебни роботи.

Интелигентни роботи

В последните години започна бурното развитие на роботи от трето поколение- интелигентни роботи, които се характеризират с няколко основни функционални възможности:

- Способност за натрупване на знания.

- Обобщение на опита от действията на робота и пренасянето им в нови условия.

- Използване на знанията за достигане на различни цели по различен начин.

- Избор на начин на действие, съответстващ на проблемната област.

- Активно въздействие върху външната среда и преместване в нея на значителни разстояния.

- Планиране на поведение при наличие на няколко цели, определящи възможните начини на действие.

- Средства за комуникация с човек или други роботи.

Осъществяването на тези изисквания и функционални въжможности трябва да стане на базата на комплекс технически устройства или архитектурата на интелигентния робот, която съдържа:

  1. Сензорна система- включва набор от датчици за вътрешна и външна информация –за измерване на температура, налягане, влажност и др.За ориентация в средата се използват теле и видео-камери, оптични и холографични датчици.

  2. Актуатори - това могат да бъдат различни видове манипулатори или създаващи мобилност различни видове гъсенични, колесни и други видове придвижващи механизми.

  3. Модел на света - представлява информация за състоянието на средата, представена във вид удобен за съхранение и обработка.

  4. Система за разпознаване - включва технически и софтуерни средства за разпознаване на реч и изображения. Чрез нея роботът разпознава обакти в средата, въздейства върху нея и обновява своя модел на света.

5. Система за управление на действията на робота.

6. Система за планиране - роботът трабва да определи тази последователност от елементарни действия, която ще доведе до изпълнението на по-сложна задача.

7. Система за управление на целите - определя приоритета и последователността на изпълнение на целите при изпълнение на поставената задача.

През призмата на обучението

С оглед на усвояването на изброените системи, в практическите занятия се изследват ултразвукови сензори, сензори за цвят, сензори за допир, конструират се шасита за да се осъществи мобилността, изследва се управлението сервомотори и т.н. Важен момент е програмирането на робота – подготовката на специалисти в тази област е свързано с изучаването на редица технологии на изкуствения интелект, приложими в роботиката като: Размита логика, Невронни мрежи, Интелигентни системи, Разпознаване на образи, Разпознаване и генериране на реч, Многоагентни системи и др.

Източници:

1. Атанасова Т., Бочева, П. Изкуствен интелект, Варна, 2000.

2. Бърнев П., Станчев П. Размити множества, Народна просвета, София, 1987

3. Гаврилова Т. А., Хорошевский В. Ф., Базы знаний интеллектуальных систем – Издателство "Питер", Москва, 2000.

4.Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Издателство"Питер", Москва, 2001.

5. [DARPA] DARPA official materials. http://www.darpa.mil

КОМЕНТАРИ ОТ  

КОМЕНТАРИ

Трябва да сте регистриран потребител, за да коментирате статията
"Приложение на учебни роботи при подготовката на инженерни кадри"



    

Полезни страници
    За нас | Аудитория | Реклама | Контакти | Общи условия |
    Действителни собственици на настоящото издание са Иво Георгиев Прокопиев и Теодор Иванов Захов