A.I. Robotics

Dalam Artificial Intelligence tradisional yang merupakan otak Robor adalah pada unit pengolahan serial.

Ide-ide kunci di balik pendekatan ini adalah:

Representasi, Penalaran, Perencanaan

Membangun Model (misalnya, peta geometris)

Dekomposisi Fungsional, sistem hirarkis

manipulasi Simbol

Behavior-Based Robotics (Brooks, 1996)

Pendekatan Berbasis Perilaku menyatakan bahwa kecerdasan adalah hasil dari interaksi antara set asynchronous perilaku dan lingkungan.

Ide-ide kunci di balik pendekatan ini adalah:

Perwujudan

Situatedness

Kompleksitas Muncul

perencanaan ada

Pergeseran Paradigma

Berpikir dan penalaran -> Akting dan berperilaku

Kursi kecerdasan: otak ---> Kursi intelijen: organisme

Kecerdasan Buatan --- > Artificial Life

Pengolahan informasi ---> koordinasi Sensory-motor

pemikiran Cartesian ----> Agen berpusat; tindakan berdasarkan tempat duduk

Priorities for Robotics From Brooks, 1998

A behavior

Contoh perilaku:

Eksplorasi / perilaku terarah (bergerak dalam arah umum): tandukan berbasis, mengembara

Perilaku appetitive Goal-oriented (bergerak menuju sebuah penarik): diskrit objek penarik, daerah penarik

Permusuhan / perilaku pelindung (mencegah tabrakan): menghindari benda-benda diam, menghindari benda bergerak (escape), agresi

Jalur berikut perilaku (bergerak pada jalur yang ditunjuk): jalan berikut, navigasi lorong, stripe berikut

Perilaku postural: keseimbangan, stabilitas

Sosial / perilaku koperasi: berbagi, mencari makan, berkelompok

Perilaku persepsi: pencarian visual, refleks mata

Perilaku Berjalan (untuk robot berkaki): control kiprah

Perilaku-Manipulator khusus (untuk kontrol lengan): mencapai, bergerak

Perilaku Gripper tangan (untuk akuisisi objek): menggenggam

Modul Perilaku (Brooks, 1986)

Augmented Mesin Finite State:

- Perhitungan lokal

- Mappable ke dalam perangkat keras

- Tidak ada jam global, memori, bus

- Tidak ada model pusat

Arsitektur Subsumption (Brooks, 1986)

Arsitektur dibangun secara bertahap

Mulailah dengan membangun di tingkat terendah kompetensi

Validasi pada robot, debug, menyesuaikan, memvalidasi. Disesuaikan,

Robot Segera oberoperasi

Arsitektur Subsumption (Brooks, 1986)

lapisan Novel eksploitasi (dimasukkan) kompetensi sebelumnya

perilaku Sebelumnya tidak dimodifikasi

Desain, tes, debug, menyesuaikan, tes, menyesuaikan, ...

Subsumption architecture (Brooks, 1986)

Metodologi

Conflict resolution (resolusi konflik)

Dua robot harus sampai ke ujung lorong sempit.

Hasil perilaku

Intelligent wheelchair (kursi roda cerdas)

TAO1 -Courtesy of Applied AI Systems, Inc.

Architecture

Behavior coordination

Selain Subsumption Arsitektur, ada beberapa cara lain perilaku koordinasi

Priority Based (subsumption)

Action Selection (Maes, 1989)

Vote Based

Fusion (perpaduan)

MIT historical behavior-based robots (MIT sejarah robot berbasis perilaku)

MIT Artificial Intelligence Laboratory

Perbandingan (Arkin, 1998)

Aplikasi: entertainment (pertunjukan, hiburan)

Intelijen berbasis teknologi perilaku

Pidato dan interaksi sentuh

Mekanik yang sangat baik

Kemampuan belajar (berjalan)

Perubahan suasana hati

Remote control

Perilaku tongkat

Snapshot gambar

Robot-to-robot interaksi

Aplikasi: asisten

Kolega iRobothelpmateMinerva CMU

menghindari rintangan

video conference internet

surveilans kanto

Aplikasi: transport

Aplikasi: Eksplorasi

Aplikasi: R & D humanoids

Kesimpulan (Brooks)

Intelijen ada di mata pengamat

Dunia adalah model tersendiri yang terbaik

Kesederhanaan adalah suatu kebajikan

Perencanaan adalah cara untuk menghindari mencari tahu apa yang harus dilakukan selanjutnya

Robustness di hadapan kebisingan atau sensor gagal adalah tujuan desain

Sistem harus dibangun secara bertahap

Tidak ada representasi, Tidak ada kalibrasi, Tidak ada komputer yang kompleks.

Tidak ada komunikasi bandwidth tinggi

Lecture 1

Pengantar Robotika

Apa robot ?

Apa yang membuat sesuatu robot ?

Ketika kita dapat mengatakan bahwa ada sesuatu yang robot ?

Apa karakteristik robot ?

Klasifikasi Robot 1 :

Bentuk fisik

Bentuk Humanoid : Berdasarkan tubuh manusia

- Tubuh manusia Lengkap

- Lengan Manusia

- Kaki Manusia ( berjalan )

- Wajah Manusia

Klasifikasi Robot 1 :Bentuk fisikBentuk hewan : Berdasarkan hewan- Anjing , kucing- ular- Kepiting , lobster , laba-laba- Monyet , dinosaurus- Kecoa ...Klasifikasi Robot 1 :Bentuk fisikTeknik berbasis : Jangan menyerupai manusia atauhewan- Robot untuk eksplorasi ruang angkasa : Mars rover- Pembersih vakum , robot makanan - melayani- Robot Pabrik- Robot pengintai ...Klasifikasi Robot 2 :Interaksi dengan penggunaSedikit atau tidak ada interaksi- Robot eksplorasi Ruang- Robot Pabrik- Tambang menyapu robot- Sewer - membersihkan robotKlasifikasi Robot 2 :Interaksi dengan penggunabeberapa interaksi- Robot Meal pengiriman di rumah sakit- Vakum pembersih , rumput - memotong robotKlasifikasi Robot 2 :Interaksi dengan penggunaBanyak interaksi yang intensif- Furby- Sony Aibo- Pino- KismetKlasifikasi Robot 3 :otonomiSepenuhnya otonom :Memerlukan sedikit atau tidak ada kontrol selama operasi- Robot eksplorasi Ruang- Sony AiboKlasifikasi Robot 3 :otonomiSemi - otonom :Membutuhkan beberapa kontrol selama operasi- Beberapa robot pabrikKlasifikasi Robot 3 :otonomiNon - otonom :Memerlukan kontrol penuh selama operasi- Tele robotKlasifikasi Robot 4 :Sedang BelajarSepenuhnya dipelajari :Bisa belajar dari pengalaman untuk beradaptasi dengan besar berbagai situasi baru.Tidak ada pembelajaranPerlu dikonfigurasi ulang untuk setiap perubahan tingkah lakubeberapa pembelajaranBisa belajar dari pengalaman untuk beradaptasi dengan beberapa situasi baru .

Klasifikasi Robot 5 :

pemakaian

Produksi () :

Robot pabrik , ...

hiburan

- Sony Aibo , ...

layanan

- Vacuum membersihkan , robot makanan - melayani

- Robot eksplorasi ruang angkasa , ...

Lecture 2

Contoh robot

1. Toshiba ApriAlpha

Bentuk : engineering-based

Interaksi : memiliki banyak interaksi

Autonomi: semi

Pembelajaran: tidak ada

Kegunaan: pelayanan

2. Epson Micro-robot

Bentuk : engineering-based

Interaksi : memiliki sedikit interaksi

Autonomi: tidak ada

Pembelajaran: tidak ada

Kegunaan: hiburan

3. Honda Asimo

Bentuk : berbentuk manusia

Interaksi : memiliki banyak interaksi

Autonomi: full

Pembelajaran:

Kegunaan: hiburan

Arsitektur dasar robot

Sensor menerima input dari lingkungan sekitar yang akan diproses oleh prosesor. Lalu hasilnya akan di artikan dalam reaksi pada aktuator.

Sensor menerima input dari lingkungan sekitar yang akan diproses oleh prosesor. Lalu hasilnya akan di artikan dalam reaksi pada aktuator. Nilai atau output yang diterima oleh actuator akan kirim ulang ke prosesor sebagai bentuk feedback.

Robotik di bidang multidisiplin

Sensor/input berupa nilai fisika, elektronika, optik, instrumentasi

Controller/prosesor berupa pemrograman, kecerdasan buatan, ilmu kognitif, psikologi

Manipulator/actuator berupa dinamika, teori kontrol, teknik mekanika

Macam macam sensor

a. Switch sensor

b. Sensor berbasis resistor

c. Sensor berbasis cahaya passive

d. Sensor berbasis cahaya aktif

e. Sensor infra-merah

f. Sensor ultrasonik

Switch sensor

Simpel tapi sangat umum digunakan pada tipe sensor

Aplikasi dari switch sensor

a. Contact (touch sensing) Indera sentuhan : contoh, ketika robot menabrak dinding, atau sebuah lengan robot memegang sesuatu

b. Limit sensing / batasan penginderaan : ketika sebuah mekanisme mencapai batas dari perjalanan robot, ini mengakibatkan sinyal pada motor penggerak akan mati

c. Shaft encoding : sebuah poros yang dilengkapi dengan kontak saklar yang dapat mengukur seberapa sering dan cepat poros tersebut berpindah.

Shaft encoder dengan sensor switch

Sensor berbasis resistor

a. Potensiometer

i. Linear vs rotasional

ii. Linear vs logarithmic

b. Sensor dengan kelenturan resistiv

Dikembangkan untuk nintendo powerglove

c. Linear strain gauge

Potensiometer: Linear vs Logarithmic

Linear : sinyal (d

Digunakan pada robotika

Logarithmic : sinyal ( log(d)

Digunakan pada kontrol volume suara (tidak begitu digunakan pada robotika)

Sensor kelenturan resistiv

a. Digunakan untuk menteksi kerenggangan jari.

b. Bila sensor dibengkokkan, resistansinya berubah.

c. Dapat digunakan untuk menelusuri dinding

Linear Strain Gauge

a. Menggunakan material resistansi yang berubah ketika terjadi tegangan pada sensor tersebut

b. Digunakan untuk mengukur gaya.

Sensor berbasis cahaya passiv : bekerja dengan cahaya lingkungan sekitar

Sensor berbasis cahaya aktif

a. Menggunakan sumber cahaya dari sensor itu sendiri, tidak terpengaruhi oleh cahaya lingkungan sekitar.

b. Menggunakan photo-dioda atau photo-transistor

Meningkatkan sensitifitas.

Waktu respon yang cepat.

Sensor reflektansi : cahaya dipantulkan ke permukaan agar dapat diterima oleh elemen detektor (penerima photo-dioda)

Break beam sensor : cahaya di pancarkan ke elemen detektor, setiap gangguan berkas cahaya akan terdeteksi.

Shaft encoder : mengukur perpindahan sudut dan atau kecepatan rotasi, tapi tidak dapat mengukur arah rotasi.

Sensor infra merah

a. Berbasis reflektansi

b. Berbasis break-beam

c. Biasanya digunakan untuk mengukur jarak, apakah ada objek di sekitarnya?

d. Sensitivitas dapat ditingkatkan dengan menggunakan modulasi

Sensor ultra-sonic

a. Biasanya berbasi reflektansi

b. Biasanya digunakan untuk menemukan jarak, berapa jauhkah suatu objek tersebut?

Sensor untuk interaksi manusia

a. Penglihatan : menggunakan camera

b. Pendengaran : menggunakan mikropon

c. Peraba : menggunakan sensor gaya

d. Penciuman

e. Perasa

Sensor peraba resolusi tinggi : menggunakan selembar kertas dengan material yang lembut.

Sensor penciuman (olfactory/ smell) : digunakan untuk mendeteksi asap, kebocoran gas, material berbahaya lainnya. Digunakan pada robot Banryu untuk memonitor keamanan.

Gambar ditangkap oleh kamera kemudian gambar tersebut di proses dengan pengolahan gambar sehingga wajah terdeksi, lalu pengenalan wajah dihasilkan melalui kecerdasan buatan.

Suara diterima melalui mikropon berupa sinyal, kemudian diproses dengan pengolah suara yang akan menentukan arah dari sumber suara dan jenis suara. Sehingga didapatkan arti suara dan pengenalan suara melalui kecerdasan buatan yang telah diterapkan

Lecture 3

Pengantar Robotika

Pengumuman : 1

Download materi kuliah

http://bipinlab.mech.tuat.ac.jp/robotics/LectureN.pdf

Materi kuliah setiap minggu akan tersedia setelah kelas .

http://bipinlab.mech.tuat.ac.jp/robotics/Lecture3.pdf

Pengumuman : 2

Textbook dan buku referensi " R.U.R. "

Karena pendaftaran besar dalam kursus ini,

buku sudah habis terjual di Seikyo .

Sementara itu, ada dua salinan dari buku pelajaran , dan satu

salinan R.U.R. di perpustakaan. Kedua buku ini

tersedia untuk digunakan di perpustakaan hanya untuk sementara waktu .

Tapi Seikyo adalah penataan kembali buku-buku , silakan kunjungi

yang Seikyo untuk memesan buku-buku secepat mungkin !

Banryu robot

FormHumanoidBerbasis HewanBerbasis Rekayasa

InteractionTidak / sedikitBeberapaBanyak

OtonomiPenuhSemiNone

LearningBanyakBeberapaNone

PemakaianProduksiPelayananHiburan

Kemampuan sensorik dan persepsi

diperlukan untuk sebuah robot Jan ken

Untuk menemukan tangan orang lain :

deteksi ( )

Seseorang memiliki dua tangan . Yang satu untuk fokus pada ?

Selalu fokus pada tangan kanan ?

- Pencarian dapat terbatas pada bidang visual kiri robot

Fokus pada tangan yang bergerak ?

- Perlu untuk membandingkan gerakan kedua tangan

Kemampuan sensorik dan persepsi

diperlukan untuk sebuah robot Jan ken

Persyaratan untuk deteksi ( )

Pengolahan lebih lebar lapangan -of - view ( FOV )

algoritma deteksi Motion.

Dapat menggunakan pengetahuan umum tentang manusia tubuh (jika pengenalan wajah juga diperlukan) .

Pengolahan harus cepat atas area yang luas !

Kenali postur tangan ()

Bedakan antara :

- Buka tapak tangan

- Jari Terbuka

- Tinju tertutup

respon cepat ( keputusan secara real time ) .

Algoritma Pengolahan biasanya lambat

( perlu proses banyak informasi . )

Pengolahan daerah harus dibuat sempit !

Dua pendekatan untuk desainDua-Desain Camera

*Field of view : sudut pandang

*wide fov camera (low resolution) : Kamera FOV lebar (resolusi rendah)*fast, approximate algorithms: cepat , algoritma perkiraan*Time-consuming. Detailed algorithms : Memakan waktu. algoritma rinci*Narrow fov camera (high resolution) : Kamera FOV sempit ( resolusi tinggi)Dua-Desain Camera Gunakan kamera FOV lebar untuk mendapatkan gambar besar Cepat , pengolahan perkiraan untuk menentukandi mana objek yang menarik ( tangan , wajah ,dll) Arahkan kamera FOV sempit ke wilayah tersebutdimana obyek yang menarik adalah Dapatkan kecil , gambar resolusi tinggi Detil pengolahan untuk pengenalan obyekPendekatan desain lainSatu-Desain CameraGambar ini digunakan dalam robot AprilAlpha robot*wide fov camera (high resolution) : Kamera FOV lebar (resolusi tinggi)*Picture data: Data Gambar*large Picture: Gambar Besar*Small Picture: Gambar Kecil*fast, approximate algorithms: cepat , algoritma perkiraan*Time-consuming. Detailed algorithms : Memakan waktu. algoritma rinciSatu-Desain Camera Gunakan kamera FOV , resolusi tinggi dan lebar untuk mendapatkan seluruh gambar Cepat , pengolahan perkiraan untuk menentukan di mana objek yang menarik ( tangan , wajah ,dll) Pilih wilayah mana objek bunga Terapkan proses rinci untuk dipilih daerah untuk pengenalan obyekKenali postur tangan robot sendiri Pendekatan 1 : proprioseptif ( )umpan balik- Respon Cepat !- Tapi kemungkinan kesalahan Pendekatan 2 : Gunakan pengenalan visual- Memakan Waktu- Dapat mendeteksi kesalahan dalam rutinitas bermotorPendekatan yang digunakan oleh Karfe robot ?Ikhtisar Robot Aktuator Hydraulic ( ) aktuator Pneumatic ( ) aktuator motor elektromagnetik jenis lain dari aktuator- Ultrasonic ( ) Motor- Piezoelectric ( ) actuator- Fleksibel Micro Actuator ( FMA )- Bentuk hafalan Paduan ( SMA )Hydraulic ( ) actuator jenis motor ( rotary ) atau jenis silinder ( linear ) output daya tinggi ( torsi tinggi ) Kebutuhan tabung , pompa , cairan ( minyak ) dll Apakah bising , dan mungkin memiliki kebocoran cairan*Banyak digunakan di pabrik dan robot konstruksiPneumatic ( ) actuator jenis motor ( rotary ) atau jenis silinder ( linear ) Output Mid - daya ( torsi menengah ) Kebutuhan tabung , kompresor , dll Bising , tapi bersih ( kebocoran udara tidak kotor ) Sulit untuk mengontrol secara tepat* Banyak digunakan dalam robot pabrik , dan pintu otomatis .Beberapa robot pribadi juga menggunakannya : lihat Wars RobotElectric Motors Induksi () motor Synchronous () motor motor Servo ( AC dan DC ) Brushless DC servo motor motor penggerak langsung Stepper motor ( motor Pulse ) motor Linea* Paling sering digunakan dalam semua jenis robotModel Dasar Motor ListrikModel Dasar Motor Listrik : 2Model Dasar Motor Listrik : 3Karakteristik Kurva Motor Listrik*Torque-Speed Curve : Kurva torsi kecepatan tinggi*Torque-Current Curve : Kurva torsi lancerKarakteristik servo motorHal ini dirancang untuk merespon sinyal kontrollebih akurat dibandingkan motor tujuan umumUltrasonic Motors Sebuah kristal piezoelektrik ( ) digunakan untukmembuat gelombang berjalan ( ) Gelombang ini digunakan untuk menggerakkan rotor melalui gesekan ( Tampilkan animasi ! ) Sangat Kecil dan ringan Gesekan berbasis torsi statis besar pengeremantidak diperlukan Biasanya digunakan pada lensa kamera* Digunakan dalam robot Epson mikro !Fleksibel Micro Actuator Ada tiga ruang di dalam tabung . Bagian luar tabung diperkuatoleh serat yang kuat ( fleksibel namun kuat ! ) Ketika tekanan meningkat pada setiapruang , tikungan tabung (bukanpembengkakan )* Ini telah digunakan untuk merancang tamak yangDesain Kontrol Robotika Kontrol loop terbuka- Pertimbangkan semua faktor yang tersedia- Membuat rencana aksi- Jalankan rencana aksi- Tidak ada penyesuaian dalam rencana aksi selama eksekusi ! Kontrol loop tertutup- Perhatikan bagaimana tindakan tersebut melanjutkan ( umpan balik )- Sesuaikan rencana aksi selama tindakan jika diperlukan !Open-Loop control*Environment : Lingkungan Sekitar*Plan action : Rencana aksi*Execution action : Melaksanakan tindakan Kontrol loop terbuka tidak ' buta ' : dibutuhkan mempertimbangkan informasi sensorik Tapi setelah rencana aksi diputuskan , tidak bermain-main dengan selama eksekusi

Sistem Kontrol Open Loop Open loop control atau kontrol lup terbuka adalah suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontro terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukan.

Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan berhubungan dengan operasi tertentu, sebagai akibat ketetapan dari sistem tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan, system control open loop tidak dapat melaksanakan tugas sesuai yang diharapkan. System control open loop dapat digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan keluaran diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal.

Contoh Aplikasi Loop terbuka

- lalu lintas berbasis waktu

- mesin cuci

Contoh Sistem Operasi Pada Mesin Cuci:

Penggilingan pakaian, pemberian sabun, dan pengeringan yang bekerja sebagai operasi mesin cuci tidak akan berubah (hanya sesuai dengan yang diinginkan seperti semula) walaupun tingkat kebersihan pakaian (sebagai keluaran sistem) kurang baik akibat adanya factor-faktor yang kemungkinan tidak di prediksi sebelumnya.

Gambar Operasi Mesin Cuci

- oven listrik

- Tangga berjalan

- Rolling detektor pada Bandara

Closed-loop control Dalam kontrol loop tertutup , tindakan dipantau seperti yang sedang dijalankan Actions disesuaikan seperlunyaSistem loop tertutup (Close Loop)menggunakan pengukuran keluaran dan mengumpanbalikkan sinyal tersebut untuk dibandingkan dengan keluaran yang diinginkan (input atau referensi). Atau dengan kata lain keluaran dapat memberikan efek terhadap besaran masukan atau besaran yang dikontrol dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan. Sinyal diumpan-balikkan terhadap kontroler yang akan membuat pengubahan terhadap sistem agar keluaran sistem seperti yang diinginkan.Contoh Aplikasi Loop Tertutup :1. Dispenser

2. Pompa Air Otomatis

3. Setrika Otomatis

Sebagai masukan ke sistem adalah suhu acuan, yang di set secara tepat oleh thermostat. Outputnya adalah suhu yang dihasilkan sebenarnya dan sinyalfeedbacknya adalah suhu yang dianggap tidak sesuai dengan acuan oleh thermostat.

Gambar 1.2. Blok Diagram Sistem Kontrol Loop Tertutup Pada Setrika Listrik Otomatis

Cara Kerja :Cara kerja dari sistem setrika otomatis ini adalah dengan memanfaatkan thermostat. Saat suhu acuan diatur (input) arus litrik akan dialirkan ke elemen pemanas yang akan memanas sampai panasnya mencapai suhu yang diatur sebagai acuan. Setelah suhu keluaran mencapai suhu acuan, akan ada sinyal umpan balik ke saklar temperatur yang nantinya akan memutuskan aliran listrik ke elemen pemanas agar suhu yang dihasilkan tidak melebihi suhu acuan. Begitu juga sebaliknya, setelah elemen pemanas tidak mendapatkan arus listrik, suhu keluaran akan turun dan lebih rendah dari suhu acuan. Nantinya akan ada sinyal umpan balik ke saklar temperatur untuk menghubungkan kembali elemen pemanas dengan arus listrik sehingga suhunya akan naik lagi sampai batas suhu acuan.

4. AC

5. Lemari Es

Pikirkan tentang kegiatan sehari-hari Anda .Tindakan yang berada di loop terbuka ?Tindakan yang loop tertutup ?Tindakan manusia berbasis open loop control Berjalan di permukaan yang datar Berlari Actions selama olahraga : memukul bola tenis dll Juggling dengan mata tertutup* Waktu eksekusi cepat !Tindakan manusia berdasarkan loop tertutup control Berjalan pada permukaan berbatu , permukaan bergelombang Menyeimbangkan pada balok keseimbangan Juggling ( untuk amatir ) Menggenggam dan memilih obyek asing*Waktu eksekusi lambat !Contoh loop terbuka dankontrol loop tertutup dalam robotika Berjalan :- Asimo berjalan menaiki tangga : sebagian besar loop terbuka- Banryu mendaki langkah : loop tertutup- RHex - O loop terbuka : ( buku : pp 96-97 . )( berdasarkan kecoa ) Juggling :( . Buku : pp 52-53 ) - DB robot dari ATR :loop terbuka jugglingLoop terbuka vs loop tertutupcontrol pada manusia dan robot Untuk manusia control loop tertutup lebih mudah- Lebih sulit juggling dengan mata tertutup Untuk pemrograman robot , loop tertutupKontrol lebih sulit- Ini adalah [ relatif ] lebih mudah untuk program robot untukmelakukan loop terbuka dari loop tertutup jugglingMungkin ada umpan balik tingkat rendah diKontrol loop terbukaMisalnya, dalam program ini urutan untuk membuat robot berjalan* Tetapi tidak ada perubahan dalam Prosedur untuk berjalan , jika robot kehilangan langkahDi buka kontrol loop juga , mungkin adaumpan balik setelah tindakan selesai Dalam olahraga , mungkin ada umpan balik setelah Anda membuat tembakan ( apakah tembakan itu sukses atau tidak ) . umpan balik ini dapat diperhitungkan dalam perencanaan untuk tindakan selanjutnya . Namun , jenis umpan balik disebut sedang belajar.

Macam-Macam Actuator (Motor) Robot

Actuator sendiri adalah komponen yang mengubah energi listrik menjadi mekanik (gerakan). Fungsi actuator untuk apa? Dalam robot actuator berfungsi untuk menggerakan robot. Dalam robot beroda, actuator yang digunakan biasanya Motor DC yang dirangkai dengan roda. Dan robot bisa berpindah kearah yang dinginkan.

Actuator terbagi menjadi 2 jenis. Ada jenis yang bergerak berdasarkan rotasi atau putaran. Ada juga actuator linear yang bergerak lurus.

Yang bergerak berdasarkan rotasi ada:

1. Motor DC. Adalah jenis penggerak yang menggunakan arus searah (DC) sebagai tenaganya. Arus searah ini nantinya akan dimanfaatkan oleh kumparan yang ada didalamnya dan menjadi energi mekanik. Kumparan itu disebut stator (bagian yang tidak berputar), dan bagian yang berputar disebut rotor.

2. Geared Motor DC. Ini adalah pengembangan dari DC Motor, yang membedakan adalah dengan adanya penambahan komponen Gear pada Motor. Gear ini berfungsi untuk menambah torsi (tenaga) pada motor, atau juga bisa menambah kecepatan.

3. Motor Servo. Pengembangan dari DC Motor juga dan sudah memiliki Gear, tapi bedanya Motor Servo bisa diatur kecepatannya. Di dalamnya terdapat Potensio Meter dan Driver Motor, sehingga bisa diatur dengan derajat. Motor servo bisa digunakan untuk membuat robot berkaki.

4. Smart Servo. Pengembangan dari Motor Servo, atau jenis Servo yang lebih pintar. Dimana di dalamnya sudah terdapat Controller sendiri. Mempunyai sistem feedback yang bisa dipasang pada antar servo, tidak harus langsung pada kontroller. Untuk pembuatan robot Humanoid, atau robot yang membutuhkan banyak servo, tapi memiliki pin sedikit adalah pilihan tepat.

5. Motor Stepper. Prinsip kerja motor Stepper sama seperti Motor DC, sama-sama menggunakan arus searah (DC). Akan tetapi Stepper tidak berputar 360 Derajat dalam satu Step, melainkan berputar dalam beberapa step. Untuk berputar 360 Derajat, stepper bertahap 45 Derajat dahulu dan lanjut ke 45 derajat begitu seterusnya. Tergantung dari jenis dan spesifikasi Motor Stepper.

6. Geared Motor Stepper. Pengembangan dari Motor Stepper yang ada penambahan Gear pada motornya. Gear berfungsi untuk menambah torsi atau tenaga pada motor.

Yang bergerak berdasarkan linear ada:

1. Linear Actuator. Sesuai namanya gerakan dari Linear Actuator adalah jenis Motor DC yang bergerak linear atau maju mundur. Gerakan maju mundur tersebut di dapat dari hasil perpindahan dari roda gigi dengan motor DC rotari. Linear Actuatur juga tentu memiliki Feedback yang dikirimkan ke Kontroller, membantu mempermudah pengendalian.

2. Solenoid. Adalah kumparan yang dililitkan memanjang dan panjangnya jauh lebih besar dari diameter kawatnya.Yang membedakan Solenoid dengan Linear Actuator tidak menggunakan DC Motor ataupun Gear untuk menghasilkan gerakan Linear, tapi memang bentuknya sudah berbeda, bentuknya dibuat untuk bisa bergerak linear. Solenoid dalam aplikasi sehari-hari biasanya digunakan untuk pengunci pintu rumah otomatis.

3. Muscle Wire. Adalah kawat otot yang biasa digunakan pada tangan robot. Fungsinya adalah menggerakan jari-jari tangan robot.

4. Pneumatic. Adalah jenis actuator yang memanfaatkan tekanan udara untuk menghasilkan gerakan mekanik linear. Untuk aplikasinya pneumatic digunakan untuk pekerjaan yang ringan, seperti pada pintu Bus.

5. Hydraulic. Merupakan jenis actuator yang mirip dengan Pneumatic, hanya saja hidraulic menggunakan Fluida atau oil yang dimanfaatkan untuk menghasilkan gerakan mekaniknya. Dan untuk aplikasinya juga Pneumatic biasa digunakan untuk pekerjaan berat pada industri.

8 Komponen Utama Dalam Robot

1. Controller. Ini adalah bagian paling utama dalam robot, ini seperti otak pada manusia. Bagian ini berfungsi untuk menjalankan program, menerima dan mengolah setiap informasi dari input sensor, dan juga yang mengirim dan mengendalikan output pada actuator, indikator, atau juga audio. Program juga di download pada controller. Pengembangan yang populer saat ini adalah microcontroller.

Kalau dilihat dari teknis, Microcontroller hanya ada 2 jenis.

1. RISC (Reduced Instruction Set Computer). Jenis yang ini memiliki intruksi yang terbatas, akan tetapi fasilitasnya lebih banyak.

2. CISC (Complex Instruction Set Computer). Jenis yang ini kebalikannya, Intruksinya lebih lengkap, tetapi fasilitas lebih sedikit.

Sementara dilihat dari banyaknya beredar dipasaran, Microcontroller terbagi menjadi 3 keluarga besar, yaitu:

1. Intel MCS51. Dilihat dari teknis Microcontroller ini termasuk kedalam CISC. Pada awalnya dirancang untuk aplikasi chip tunggal, tetapi modenya sudah diperluas dengan ROM luar 64 KB dan RAM luar 64 KB. Dan itu aksesnya terpisah antara jalur program, dengan jalur data.Karena kemampuannya MCS51 sering digunakan pada perancangan awal PLC (Programmable Logic Control).

2. AVR dari Atmel. Singkatan dari Alv and Vegards Risc processor, adalah Microcontroller jenis RISC 8 bit. AVR jenis Microcontroller yang paling sering digunakan dalam bidang elektronika, pembuatan projek elektronika, dan tentu saja robot. Dan secara umum ada 4 kelas dari AVR ini. Setiap kelas memilik fungsi, memory, dan peripheral yang berbeda. 4 kelas tersebut adalah ATTiny, AT90Sxx, ATMega, dan AT86RFxx. Khusus untuk ATMega adalah yang paling populer, terutama setelah munculnya Arduino.

3. PIC. Dulu Programmable Interface Controller, setelah berkembang menjadi Programmable Intelligent Computer. Pertama dikembangkan oleh Divisi Mikroelektronik General Instruments dengan nama PIC1640. PIC sangat populer digunakan oleh penghoby elektronik karena biayanya yang murah, terjangkau dimana saja, pengunaannya yang luas, database yang besar, serta pemogramannya dilakukan melalui serial pada komputer. Dan juga karena ketahanan dan kekuatannya, sering dipakai untuk aplikasi lebih besar seperti industri.

2. Actuator. Bagian ini seperti otot pada manusia. Fungsinya adalah untuk menggerakan robot. Untuk robot yang beroda biasanya menggunakan DC Motor, sebagai pemutar roda, dan membuat robot berpindah tempat. Dan untuk robot yang berjalan menggunakan kaki, Motor Servo adalah pilihan yang tepat. Motor Sevo adalah DC Motor yang dapat diatur putarannya. Untuk jenis yang linear Hidraulic, dan pneumatic juga digunakan untuk penggerak robot.

3.Sensor. Jika manusia memiliki indera maka robot memiliki sensor. Ada banyak jenis-jenis sensor robot, manusia hanya memiliki 5 indera, robot bisa memiliki sensor dengan jumlah yang tidak terbatas. Karena robot mahluk elektronik, dan teknologi yang cepat berkembang.

Jenis-Jenis Sensor Pada Robot

Ada banyak sekali jenis sensor yang bisa ditanamkan pada robot. Dengan memiliki fungsi yang beragam juga. Diantaranya adalah;

1. Touch Sensor. Adalah jenis sensor yang akan mendeteksi ketika disentuh, ibarat kulit. Touch Sensor pada dasarnya adalah saklar yang memiliki berbagai jenis bentuk. Pada robot digunakan untuk misalnya; mendeteksi objek yang ada pada tangan robot, mencegah terjadinya tabrakan pada robot beroda, dan masih banyak lagi.

2. Light Sensor. Sensor ini mendeteksi cahaya atau peka terhadap cahaya disekitarnya. Dengan sensor ini robot dapat mengetahui gelap dan terang suatu objek, tempat, siang atau malam.

Untuk menentukan gelap dan terang suatu tempat biasa menggunakan LDR Sensor, sementara untuk keperluan Robot Pengikut Garis (Line Follower) menggunakan InfraRed Sensor.

3. Color Sensor. Sama seperti light sensor atau Infra Red sensor, color sensor juga bisa mendeteksi gelap terang dengan menangkap warna hitam dan putih. Tapi selain itu, Color Sensor juga dapat mendeteksi warna lainnya seperti merah, biru, kuning, dan sebagainya. Pada aplikasinya color sensor juga bisa digunakan untuk membuat robot Line Follower, bahkan yang lebih canggih, yaitu: dapat mengikuti garis dengan warna yang lebih spesifik.

4. Distance Sensor. Adalah jenis sensor yang digunakan untuk mendeteksi objek dengan cara mengukur jarak objek tersebut. Sensor ini bisa mengukur jarak dengan sangat akurat. Dalam robot, Distance Sensor berguna sebagai mata. Robot dapat melihat objek didepannya dengan sensor ini. Contoh Distance Sensor yang paling sering digunakan adalah Ultrasonic sensor. Cara kerjanya sama persis seperti mulut dan telinga pada kelelawar.

5. Sound Sensor. Mendeteksi suara disekitar robot, fungsinya tentu saja seperti telinga. Melalui program sensor ini bisa membedakan suara yang nyaring, suara yang tidak nyaring, dan hening. Intensitasnya bisa kita atur manual, atau melalui program, tergantung jenis Sound Sensor yang dipakai. Bahkan untuk jenis Voice Recognition, itu bisa diprogram untuk mendengar kata (bahasa) yang digunakan manusia.

6. Balance Sensor. Biasa digunakan untuk membuat robot tetap seimbang. Mengetahui kemiringan, dan membantu bangun saat robot terjatuh. Salah satu contohnya adalah Gyroscope, dipakai juga pada Smartphone.

7. Gas Sensor. Berfungsi untuk mendeteksi berbagai jenis gas atau asap yang ada disekitar. Seperti hidung pada manusia, dapat membedakan yang mana gas yang biasa mana gas yang berbahaya. Contoh penerapan gas Sensor adalah untuk robot penjinak Bom, atau robot GreenBird.

8. Temperatur Sensor. Sama seperti kulit yang dapat merasakan panas dan dingin. Dengan temperatur sensor robot dapat mengenali suhu yang ada disekitarnya.

4. Battery. Merupakan sumber energi bagi robot. Seperti otak kamu yang membutuhkan nutrisi, dan badan kamu yang membutuhkan kabohidrat atau vitamin. Listrik adalah darah bagi robot, dan robot bisa mendapatkan kebutuhan listrik untuk controller, sensor, actuator dan semua komponen elektronik, dari battery.

1. Baterai Zinc-Carbon. Atau sering disebut juga baterai Heavy Duty. Ini merupakan jenis baterai yang paling murah, dan ketahanan paling rendah. Kenapa di sebuat Baterai Zinc-Carbon (Seng-Karbon)? Karena bagian negatif yang menjadi pembungkus baterai itu terbuat dari seng (zinc), dan bagian positifnya terbuat dari karbon (carbon).

2. Baterai Alkaline. Dibandingkan dengan Baterai Zinc-Carbon, baterai alkaline jauh lebih tahan lama dan tentu saja jauh lebih mahal. Nama Alkaline sendiri diambil dari "Alkali", yang merupakan bahan elektrolit Potassium hydroxide, yang digunakan pada baterai tersebut.

3. Baterai Lithium. Baterai lithium adalah yang paling kuat diantara baterai sekali pakai lainnya. Dapat bertahan 10 tahun, dan berkeja pada suhu yang rendah. Karena ketahanannya, sering digunakan pada memori backup komputer dan juga jam tangan. Baterai lithium biasa dibentuk seperti uang logam, dan sering disebut baterai koin atau baterai kancing.

4. Baterai Silver Oxide. Termasuk kedalam baterai yang mahal, ini disebabkan karena mahalnya harga perak (silver). Dari bentuk yang kecil dan ringan, baterai silver oxide dapat menghasilkan energi yang tinggi. Sama seperti baterai lithium, sering disebut baterai koin atau baterai kancing. Penggunaannya pada jam tanggan, dan yang lebih tingginya pada aplikasi militer.

5. Baterai Zinc Air Cell. Merupakan baterai standart yang digunakan pada alat bantu dengar. Sangat tahan lama, dan hanya memiliki anoda, katodanya memanfaatkan udara disekitar.

6. Baterai Li-Po(Lithium-Polimer). Dibandingkan dengan Li-Ion, baterai Li-Po memiliki daya tahan jauh lebih baik terutama saat panas. Dan bisa karena bahannya terbuat dari senyawa polimer, bentuknya bisa flexsibel. Hanya saja lebih mahal dan masih jarang ditemukan dipasaran.

7. Baterai Lead Acid. Biasanya dipanggil aki, banyak digunakan pada kendaraan bermotor. Bentuknya besar dan berat, tidak mungkin dipasang di perangkat portabel. Tapi masih sangat dibutuhkan untuk membuat robot mobile, yang berukuran besar dan membutuhkan daya yang tinggi.

5. Kabel. Jika sebelumnya battery seperti darah, maka kabel ini seperti urat jalan mengalirnya darah pada setiap komponen pada robot, dan juga sebagai saraf yang menjadi jalan data untuk input dan output.

6. Frame. Sebagai tulang yang menyangga antara servo pada robot. Juga yang membentuk robot menjadi berbagai macam, dan penunjang penampilan robot. Untuk robot beroda seperti line follower frame cukup berbentuk kotak, atau lingkaran saja, sebagai penyangga DC Motor dan tempat meletakan controller.

7. Chassis. Rangka utama pada robot, biasanya menjadi badan bagi si robot. Biasanya sebuah chassis pada robot dipasang berbagai macam frame, dengan jumlah lebih banyak.

8. Support. Adalah komponen pendukung terbentuknya robot, seperti baud dan mur

Lecture 4

Loop terbuka vs kontrol loop tertutup

Beberapa kegiatan dari typical manusia yang ada di loop tertutup, tetapi robots dapat didesain untuk loop terbuka.

Lompat tali

Dancing, senam, tai-chi

Bermain alat music

Robot bermain alat music

Sebuah contoh sejarah terkenal:

Insinyur prancis Vaucanson merancangrobot yang dapat bermain flute pada tahun 1738

Vaucanson adalah orang terkenal yang mendesain bebek mechanical yang bias mengepakkan sayapnya, makan jagung dan mencernanya dengan asam.(masing sayap yang terkandung lebih dari 400 bagian bergerak).

Contoh dari robot duck mechanical:

Beberapa contoh dari loop tertutup dari aktivitas manusia yang mana sangat sulit buat robot:

Koordinasi tangan-mata: - lakukan tugas dengan tangan berdasarkan umpan balik visual.

Contoh dari negarayang melakukan penelitian : ishikawa lab, universitas Tokyo.

Berjalan pada permukaan yang rata: robot dapat jatuh secara natural, robot yang berbentuk animal dapta bekerja lebih baik.

Kerja bersama-sama dengan manusia lain atau hewan.

Review dari dasar control loop tertutup

Simple umpan balik teknik control (on-off control)

Jika kesalahan +ve, putar controller ON

Jika kesalahan ve, putar controller OFF

Digunakan pada: Termostat(pemanas, air conditioner, pemanggang roti)

Percobaan melacak garis

Menggunakan maju-mundur(kiri-kanan)control.

Variasi waktu t : 0.1 detik, 0.2 detik, 0.5 detik

Hasil:

Jika t kecil maka lambat, tetapi mengikuti garis rapat

Jika t besar kemudian cepat, tapi berosilasi liar sekitar garis dan kadang-kadang kehilangan itu sama sekali.

Kelemahan control on-off

Memakan waktu, jika kesalahan besar

Berosilasi disekitar Negara yang diinginkan.

Teknik yang lebih baik: control proporsional.

Keuntungan dari control proporsional

Respon cepat saat kesalahan besar

Kesalahan kecil, output control kecil -> kemungkinan kurang dari osilasi

Kelemahan control proporsional: beberapa kesalahan tetap karena inersia.

Meningkatkan control proporsional

Harus mengurangi kesalahan steady state

Pendekatan 1: meningkatkan amplification

Jika suatu control kecil mempunyai Output Cmin, tergantung pada motor Output atau actuator.

Dan amplifikasinya adalah A.

Sehingga steady state errornya:

Yang lebih besar dari A, dan mengecilkan error

Peningkatan Amplifikasi

Meningkatkan control proporsional(2).

Jika kesalahan berlanjut untuk waktu yang lama, maka output control akan meningkat secara bertahap.

Mengintegrasikan kesalahan, dan akan ditambahkan ke output control.

Ini disebut control proportional integral, atau PI-control untuk pendek.

Bagaimana menghapus Osilasi?

tambahkan Redaman

ukur tingkat dimana kesalahan berubah

jika berubah terlalu cepat, berharap overshoot target, dan mengurangi output control.

Control derivative ini disebut juga Tingkat Kontrol atau kontrolpra-tinndakan).

Derivatif Kontrol

Dalam kondisi mapan tidak memiliki efek.

Memperlambat laju perubahan output control

Dapat diterapkan dengan control proporsional(PD-control)

Atau dengan control proporsional-Integral(PID-control)

Analog vs Digital Kontrol

Control Analog menggunakan bervariasi kuantitas fisik(seperti saat ini, posisi, kecepatan, dll) untuk mewakili variable control.

Sirkuit elektronik, atau sistem mekanik katrol, roda gigi dan lain digunakan untuk control.

Waktu respons yang cepat tetapi membutuhkan keahlian dalam teori rangkaian, sistem mekanik,dll.

State of the art analog robot kontroler

Net saraf dirancang oleh Mark Tilden

Mengontrol menstabilkan diriny sendiri, memanfaatkan delay pulsa sirkuit untuk mengendalikan anggota badan robot.

Pulse delay sirkuit bertindak sebagai buatanneuron untuk mendorong mptpr servo sesuai dengan urutan yang dipilih, yang reconfigurable dalam menanggapi sinyal dari sensor local atau jarak jauh.

Control Digital

semua informasi control diubah menjadi Tingkat digital dengan A/ D converter

biasanya digunakan program computer untuk control, tetapi bias juga menggunakan digital sirkuit.

Output control diubah oleh D / A converter, jika diperlukan.

Bisa fleksibel tetapi sulit untuk dipahami dan dilaksanankan, karena tidak intuitif.

Yang perlu dipikirkan:

Pada konversi A / D, beberapa informasi hilang.

Lecture 05

Pengantar Robotika oleh Bipin Indurkhya

Analog vs Representasi Digital.

Dalam sinyal apapun transmisi, penyimpanan, atau pengolahan, beberapa kebisingan selalu mendapat dicampur dengan informasi.

Representasi Analog dan Noise

Pada representasi analog, setelah suara akan ditambahkan ke informasi, tidak dapat dihapus.

Dalam sistem analog, satu-satunya kemungkinan untuk mengurangi kebisingan adalah dengan melindungi dan menjaga sistem dalam berbagai cara untuk mencegah suara dari memasuki sistem

Representasi Digital dan Noise

Dalam representasi digital, ada teknik untuk mendeteksi keberadaan noise, setelah itu memasuki sistem -> kode deteksi kesalahan

Ada teknik bahkan menghilangkan kebisingan dari informasi -> mengoreksi kesalahan kode

Jumlah informasi yang hilang akibat digitalisasi dapat dibuat sekecil mungkin dengan menggunakan lebih banyak dan lebih bit.

Empat Pendekatan Kontrol Robot

Kontrol Permusyawaratan

- Berpikir keras, kemudian bertindak

Kontrol Reaktif

- Jangan berpikir, bereaksi!

Hybrid control

- Berpikir dan bertindak independen (secara paralel)

Kontrol berbasis Perilaku

- Pikirkan cara Anda bertindak

Deliberative control

(Berpikir keras, kemudian bertindak)

Digunakan pada awal robotika berbasis Artificial Intelligence

Pendekatan berbasis Perencanaan

- Ambil semua masukan sensorik yang tersedia

- Pertimbangkan pengetahuan yang tersimpan secara internal (dunia Model)

- Mempertimbangkan dan mengevaluasi rencana yang mungkin berbedatindakan

- Pilih yang terbaik atau yang paling efektif rencana

- Jalankan rencana

Simple planning-based control

l

Perencanaan biasanya mencari-based dan membutuhkan dunia model

Hierarchical planning-based control

Deliberative control

(Manfaat !!!)

Robot dapat mempertimbangkan konsekuensi dari tindakannya, dan bertindak sehingga untuk menghindari situasi yang tidak diinginkan dari terjadi.

Hal ini dapat mengambil tindakan yang pada jangka pendek tampaknya tidak efektif, tapi akhirnya mengarah pada diinginkan Tujuan --> mendaki bukit.

Robot dapat menyimpan konsekuensi dari tindakannya (keberhasilan atau kegagalan) dan menggunakannya untuk membuat meningkatkan rencana waktu berikutnya --> belajar

Deliberative control

(Keterbatasan !!!)

Waktu reaksi Lambat

- Tidak dapat menanggapi keadaan darurat

- Waktu-lag dapat membuat hasil perencanaan kurang efektif atau bahkan kontraproduktif dalam dunia yang berubah cepat lingkungan hidup

Reactive control

(Jangan berpikir, bereaksi !!!)

Kopling ketat antara sensor dan aktuator

- Hardware kopling

- Lookup Tabel

Respon Cepat perubahan dan tidak terstruktur lingkungan hidup

'Stimulus-respon' pendekatan yang ditemukan di banyak hewan.

Contoh control Reaktif di Robotika

Arsitektur Subsumption Rodney Brooks

Perencanaan adalah cara untuk menghindari mencari tahu apa yang harus dilakukan selanjutnya.

perilaku Kompleks tidak perlu kompleks control.

Intelijen ada di mata pengamat.

Sistem Robot harus dibangun secara bertahap.

tindakan Kompleks dimasukkan tindakan sederhana.

Prinsip lanjut arsitektur subsumption

Robot harus murah dan sederhana.

Dunia model sendiri.

Robot harus kuat di hadapan berisik atau gagal sensor.

Tidak ada representasi. Tidak ada kalibrasi. tak Ada komputer yang kompleks. Tidak ada bandwidth komunikasi tinggi

(Cepat, murah dan di luar kendali! !!)

Contoh arsitektur subsumption:

Robot mencari makan

Contoh arsitektur subsumption berlapis

FSM untuk robot tiga lapis

( berdasarkan pada Brooks 1987)

Koordinasi dalam subsumption

Dua mekanisme:

- Penghambatan (I): memblokir sinyal dari mencapai aktuator.

- Supresi (S): memblokir sinyal arus dan mengganti dengan sinyal penekan.

baud rate rendah: tidak ada handshaking

Output lapisan bawah diakses lapisan yang lebih tinggi untuk membaca.

Reset sinyal untuk mengembalikan perilaku ke keadaan semula.

Reactive control

(Keterbatasan!)

Robot tidak menyimpan banyak informasi

- Tidak ada memori interaksi masa lalu

- Tidak ada representasi internal lingkungan (tidak ada Model dunia)

- Tidak ada pembelajaran dari pengalaman masa lalu

Semua negara lingkungan yang mungkin harus dipertimbangkan pada waktu desain

Dapat berubah menjadi perilaku kompulsif obsesif-

Robot tidak bisa menampilkan 'baru' perilaku.

Hybrid control

(Berpikir dan bertindak independen)

Reaksi Modul: Controller

Jaga kebutuhan darurat, seperti menghindari rintangan

Modul Perencanaan: deliberator The

Apakah kegiatan seperti perencanaan memakan waktu

Modul Koordinasi: sequencer The

Mengkoordinasikan dua modul bersama-sama (hanya salah satu output ke actuator)

Hybrid control

(Arsitektur tiga-layer)

Contoh Tugas Controller

menghindari Tabrakan

Dari tabrakan saat bergerak maju

cadangan perlahan selama beberapa detik

Lain jika tabrakan saat bergerak mundur

Berhenti selama beberapa detik

Lain jika kendala di wilayah dekat

Berhenti

Lain jika kendala di wilayah lanjut

mengatur kecepatan untuk memperlambat

Lain ( Tidak ada hambatan) kecepatan set untuk cepat

Mendeteksi Daerah dekat dan wilayah yang jauh

Arsitektur Kendala pada Controller

Jalankan perilaku primitif

Respon Time-dibatasi

Harus mengakui kegagalan (mengirim sinyal ke sequencer)

Hindari penggunaan negara internal (atau hanya Penggunaan singkat: berakhir setelah waktu yang tetap).

perilaku berkelanjutan: tidak ada diskontinuitas!

Urutan Tugas

Menentukan perilaku primitif untuk mengeksekusi

Perubahan perilaku pada waktu yang tepat (perintah controller)

Kirim permintaan untuk deliberator, bila diperlukan

Menerima informasi dari deliberator dan menggunakannya untuk menentukan urutan perilaku

Deliberator Task

Waktu Melakukan memakan pengolahan:

- Perencanaan, algoritma berbasis pencarian, algoritma kompleks mesin-vision, dll

Rencana Menghasilkan untuk sequencer untuk mengeksekusi

Menanggapi pertanyaan dari sequencer

Kontrol berbasis perilaku

(Pikirkan cara Anda bertindak)

Berdasarkan biologi hewan dan ilmu kognitif

Banyak Modul:

- Setiap modul menerapkan satu perilaku tertentu

Modul adalah serupa bahwa

- Setiap modul mendapat masukan dari sensor yang relevan dan dapat mengontrol aktuator yang relevan

- Modul berkomunikasi satu sama lain dan lulus kontrol satu sama lain yang diperlukan

- Kontrol Terdistribusi: tidak ada modul tertentu bertanggung jawab

Trade-off dalam pendekatan yang berbeda

Berpikir lambat.

Reaksi harus cepat.

Berpikir memungkinkan melihat ke depan (prediksi) untuk menghindari situasi yang tidak diinginkan.

Berpikir terlalu lama bisa berbahaya.

Robot membutuhkan banyak informasi yang akurat (model dunia) untuk berpikir.

Dunia terus berubah sebagai robot ini berpikir, jadi jika terlalu lama, hasil

berpikir mungkin tidak berlaku.

Shakey, 1970, Stanford

Ghenghis, 1985, MIT

Paradigma berbasis perilaku mempengaruhi baik desain software dan hardware

Sering diimplementasikan sebagai jaringan saraf

video clips

AIBO family Sony

disimpan diprogram peta kendala avoidance penyampaian informasi pada interaksi suara layar

tidak ada trek magnetik

jalan diprogram

interaktif, radio-link

Kursi roda Cerdas Terapan Sistem AI

Agriculture mate Applied AI Systems

Robot konstruksi Terapan

Sistem AI

kontrol perilaku berbasis navigasi interaktif dan berbasis navigasi vision

menghindari rintangan

aktif beamers

Warna vision pelacakan kendala menghindari aktif beamers

Nomad CMU

Mobil kamera

spektrometer

magnetometer

kompas

sampel mineral

Packbot iRobot

semua medan, termasuk tangga 3 kamera radio steering jatuh saya

Ariel iRobot

bawah air, kepiting-seperti gerak dua sisi dapat dilengkapi dengan sensor