етами, що актуально для пристроїв, забезпечених маніпуляторами.
Вважається, що чим крупніше апарат, тим вище для нього важливість глобальної навігації і нижче - персональної. У роботів-малюків все навпаки.
Системи навігації класифікуються ще за однією ознакою - вони можуть бути пасивними і активними. Пасивна система навігації передбачає прийом інформації про власні координатах та інших характеристиках свого руху від зовнішніх джерел, а активна розрахована на визначення місця розташування тільки своїми силами. Як правило, всі глобальні схеми навігації пасивні, локальні бувають і тими й іншими, а персональні схеми - завжди активні.
Перші моделі промислових роботів з більш-менш автономної навігацією, створені в 60-і роки, пересувалися по маршруту, жорстко заданому за допомогою електричних кабелів, прокладених під підлогою заводських споруд. На роботах встановлювалися нескладні пристрої прийому електромагнітного випромінювання кабелю, що дозволяли визначати напрямок переміщення. Апарати могли рухатися по різних маршрутах завдяки тому, що за кількома кабелям передавався сигнал з різною частотою. Але така схема була дорогою і негнучкою.
З появою перших систем машинного зору вдалося відмовитися від кабелів і перейти до навігації по яскраво намальованим (або флуоресцентним) лініях на підлозі. Робот за допомогою камери стежив за такою лінією і самостійно рухався вздовж неї. Правда, лінії часто стиралися, нерідко загороджувати іншими апаратами і людьми, а на перехрестях, де сходилося кілька маршрутних ліній, роботи зазвичай губилися і зупинялися, не в силах зрозуміти, куди ж рухатися далі.
Випробовувалися та інші схожі концепції. По маршруту руху на певній висоті розміщувалися предмети-маркери заданої форми, які робот за допомогою простих датчиків обмацував raquo ;, дізнаючись тим самим своє місцезнаходження. Але така схема навігації заснована на небажаному фізично активному контакті машини з навколишнім світом, що може призвести до руйнівних наслідків. Крім того, роботи не завжди могли правильно ідентифікувати маркери, а розташування останніх доводилося вибирати дуже точно.
Поступово моделі маркерной навігації були оснащені більш досконалими аналоговими датчиками, навчилися вимірювати силу реакції контакту і визначати форму маркера, а зараз у цих цілях застосовуються цифрові матричні датчики, здатні отримувати від маркерів докладні дані про навколишнє середовище.
Наступний спосіб навігації - це використання лазерних далекомірів і ультразвукових генераторів (сонарів). Однак лазерний промінь допоможе отримати образ середовища тільки в зоні прямої видимості. Крім того, на шляху променя часто виникають дрібні перешкоди, що вносять похибка в такий образ. А ультразвукові датчики характеризуються великим часом відгуку (якщо робот знаходиться на великому і відкритому просторі), порядку десятих часток секунди, що не дозволяє роботові переміщатися швидко. Швидкість звуку в різних умовах також може плавати raquo ;, впливаючи на точність оцінки відстані, в результаті в голові робота спотворюється загальна картина навколишнього середовища. Створення тривимірних карт за допомогою лазерів в масштабі реального часу ще більш важко і, як мінімум, вимагає істотних обчислювальних потужностей, які поки не вдається втілити у вигляді компактних бортових плат. З цих причин цінність інформації, що надходить від бортових датчиків, невелика. Роботу необхідно перевести її в формальне і структуроване словесне опис світу (задача розпізнавання) [10].
Одним із способів організації руху робота в заздалегідь не певному середовищі може бути використання алгоритмів системи управління рухом робота, забезпеченого оптронной лінійкою - датчиком стеження за смугою, нанесеної на поверхню полігону. Був запропонований метод організації руху робота на оснащеному системою маяків полігоні, заснований на побудові віртуальної смуги, яка формується в бортовому комп'ютері робота з таким розрахунком, щоб вона обгинала включені маяки і забезпечувала проходження заданої траси. Автономне визначення на борту робота його узагальнених координат дозволяє сформувати «віртуальну оптронна лінійку», сигнал з якої пропорційний відхиленню робота від віртуальної смуги [11].
Сьогодні, більшість роботів, що орієнтуються на місцевості, покладаються на одометрі (odometry - вимірювання пройденого шляху) як на основу навігаційної системи. Звичайний одометріческій вимірювач включає в себе оптичні кодувальники, спарені з обертовими осями.
Ось деякі обертальні сенсори, що вимірюють переміщення і швидкість використовувані сьогодні:
а) кодери зі щітковими контактами;
б) потенціометри;
в) оптичні кодери;
...
