PN Mechanika 227

PRACE NAUKOWE. MECHANIKA / POLITECHNIKA WARSZAWSKA
2009
SPIS TREŚCI
z. 227 – monografia
Uniwersalna metoda modelowania zachowań robota mobilnego wykorzystująca
architekturę uogólnionych sieci komórkowych / Barbara Siemiątkowska
Spis waŜniejszych oznaczeń
4
1. WSTĘP
5
2. NEURONOWE SIECI KOMÓRKOWE
2.1. Klasyczny model CNN
2.2. Projektowanie sieci komórkowych
2.3. Zastosowanie klasycznych architektur CNN w przetwarzaniu
obrazów
2.4. Podsumowanie rozdziału
10
11
17
3. REPREZENTACJA OTOCZENIA
3.1. Układy sensoryczne
3.1.1. Opis dalmierza laserowego LMS 200
3.1.2. Kamera dookólna
3.1.3. Skaner laserowy 3D
3.2. Reprezentacja otoczenia
3.2.1. Reprezentacja rastrowa
3.2.2. Mapy cech
3.2.3. Reprezentacja topologiczna
3.2.4. Reprezentacja metryczno-topologiczna
3.3. Komórkowo-obiektowa reprezentacja sceny
3.3.1. Filtracja danych pochodzących z dalmierza laserowego
3.3.2. Wyodrębnienie obiektów, gdy dane pochodzą ze skanera
LMS 200
3.4. Segmentacja danych za pomocą transformacji Hougha
3.5 Modyfikacja transformacji Hougha
3.5.1. Implementacja transformacji Hougha za pomocą sieci
komórkowej
3.5.2. Korekcja parametrów
3.5.3. Określenie niepewności odczytów
3.5.4. Wykrywanie okręgów
3.6. Określanie mapy cech w przypadku stosowania kamery dookólnej
3.7. Tworzenie mapy hybrydowej rastrowo-obiektowej
3.8. Tworzenie hybrydowej mapy 3D
3.9. Hybrydowa mapa obiektów
3.9.1. Zbieranie danych
3.9.2. Generowanie listy odcinków
3.9.3. Określenie równania płaszczyzny na podstawie listy odcinków
3.10. Podsumowanie rozdziału
22
22
23
25
29
31
31
32
32
33
34
34
18
22
36
38
40
41
42
44
44
49
51
51
55
55
56
57
58
4. OKREŚLENIE POŁOśENIA ROBOTA MOBILNEGO
4.1. Wprowadzenie
4.2. Wykorzystanie w procesie generowania cząstek wiedzy o otoczeniu
4.3. Podsumowanie rozdziału
59
59
65
68
5. PLANOWANIE BEZKOLIZYJNEJ TRASY DLA POJEDYNCZEGO ROBOTA
5.1. Wprowadzenie
5.1.1. Metody grafowego planowania trasy
5.1.2. Metody potencjałowe
5.1.3. Metody rastrowe
5.1.4. Metody odruchowe
5.2. Dyfuzyjny algorytm planowania trasy
5.3. Implementacja metody rozchodzenia się fali za pomocą sieci
komórkowej
5.3.1. Określenie funkcji wyjścia komórki
5.3.2. Planowanie trasy z uwzględnieniem kryterium jakości
podobszarów
5.3.3. Dyfuzyjna realizacja metody potencjałowej
5.3.4. Wiele punktów docelowych
5.3.5. Rozpoznawanie nieznanego otoczenia
5.3.6. Planowanie trasy do obiektu o zadanych parametrach
5.3.7. Inspekcja wybranego fragmentu obszaru
5.3.8. Planowanie trasy w przypadku ograniczeń holonomicznych
5.3.9. Planowanie trasy w przypadku wąskich przejść
5.3.10. Dobór optymalnych parametrów
5.3.11. Badania eksperymentalne
5.4. Podsumowanie rozdziału
68
69
69
70
71
71
73
81
82
88
89
90
91
94
98
99
103
109
6. ZESPOŁY ROBOTÓW MOBILNYCH
6.1. Wprowadzenie
6.2. Roboty dąŜą do wspólnego celu niezaleŜnie
6.3. Stado robotów
6.4. Tworzenie formacji robotów
6.5. Podsumowanie rozdziału
110
110
114
121
121
125
7. PODSUMOWANIE
126
BIBLIOGRAFIA
127
SUMMARY. Generalized cellular network architecture for modeling
the behavior of a mobile robot
142
76
80