6 - Robotica Flashcards
Robot
autonoom systeem dat zich in de fysieke wereld bevindt, zijn omgeving kan waarnemen en hierop kan reageren om een doel te bereiken
teleoperating
op afstand besturen van systemen
toepassingen robots 5
industrie, ruimtevaart, geneeskunde en zorg, leger, huishouden
toepassing industrie
geautomatiseerde productielijnen, printplaten maken, want: sneller en nauwkeuriger, voor mensen saai en gevaarlijk
toepassing ruimtevaart
naar planeten, satellieten, want: gemakkelijker en veiliger
toepassing geneeskunde en zorg
ouderen helpen, waarschuwen bij problemen, eten rondbrengen, patiënten verplaatsen
toepassing leger
grondtroepen, cyborgs (dieren met geïmplanteerde elektroden), want: soldaten geen gevaar, cyborgs: dieren zijn geoptimaliseerd, beter gebruiken dan onderzoek en imiteren
toepassing huishouden
geestdodende taken overnemen
toekomst robot afhankelijk van
afhankelijk ontwikkeling KI
robotica
tak van mechatronica (hardware) en KI/informatica (software) die zich bezighoudt met theoretische implicaties en praktische toepassingen van robots
sensoren
zintuigen, domein: ontwerp en werking sensoren
controller
brein, automatische stuureenheid, kiezen van beste actie om robot dichter bij gewenste toestand te brengen
acuatoren
spieren, heeft effect op omgeving, zorgt dat effector werk kan doen
body
uiterlijk robot bepaald door taak waarvoor bedoeld
passieve actuator
gebruikt geen stroom om beweging te maken (zwaartekracht of zweven)
actieve actuator
gebruikt wel stroom/andere energie
soorten actieve actuatoren 6
- motoren, 2. hydrauliek (=cilinder met stok, hydraulische vloeistof onder druk, creëren druk verschil), 3. pneumatiek (=lucht ipv vloeistof), 4. licht-gevoelig materiaal (=bewegen op basis van ontvangen licht), 5. temperatuur gevoelig materiaal (=bewegen op basis temperatuur), 6. chemie gevoelige materialen (=reageren op chemisch level op omgeving)
kinematica
beschrijft benodigde wiskundige modellen voor mogelijke bewegingen van robotarmen en grijpers
formule koppel
K = Fk * a, K = koppel in Nm, FK = kracht aan rand tandwiel, A = radius tandwiel in meters
vuistregel tandwielen output
output tandwiel groter = output groter, output tandwiel kleiner = output kleiner
overgangsverhouding tandwielen
output tandwielen delen door input tandwielen, hoeveel omwentelingen de output tandwiel maakt wanneer de input tandwiel 1 omwenteling heeft gemaakt
snelheid tandwielen
input klein tandwiel = snelheid omlaag, input groot tandwiel = snelheid omhoog
richting tandwielen
oneven aantal = zelfde richting, even = tegengestelde richting
automaton
systeem dat zelfstandig opdrachten uitvoert die vooraf geprogrammeerd zijn
degrees of freedom / vrijheidsgraad
in hoeveel richtingen een robot kan bewegen
translatie richtingen
bewegen: x-as = naar links en rechts, y-as = voor en achter, z-as = op en neer
rotatie richtingen
draaien, rollen = om y-as, stampen = om x-as, gieren = om z-as
statische stabiliteit
robot hoeft niks te doen om te blijven staan
dynamische stabiliteit
robot moet in beweging blijven om te blijven staan
tripod loop/gait
altijd 3 poten op de grond, andere 3 poten stap vooruit
ripple gait
altijd 4 op grond, aan beide kanten beweegt 1 poot, volgen elkaar op
proprioreceptieve sensoren
nemen waar wat in lichaam gebeurt
exteroceptieve sensoren
nemen waar wat buiten lichaam gebeurt/bevindt
uitdaging met sensoren
sensoren kunnen dingen waarnemen, maar weten niet wat dat is wat ze waarnemen
simpel en complexe sensor
simpel = niet veel verwerking nodig, complex = wel veel verwerking nodig
passieve en actieve sensoren
passief = detecteert direct en geeft door, actief = zend self signaal uit om op te reageren
actie-georienteerde perceptie (sensoren)
focust op wat bij taak hoort, hoeft niet rest van de wereld te begrijpen
exceptie-georienteerde perceptie
maakt gebruikt van verwachte omgeving van robot
taak-gerichte attentie
zorgt ervoor dat robot beweegt zodat hij het beste zicht heeft op een object
perceptie levels (sensoren)
wereld opdelen in deelgroepen, zodat niet teveel informatie in één keer
waarvoor wordt meet- en regeltechniek gebruikt
aan hand van metingen proces bij te sturen
regelkring bij robots
sensoren leveren metingen, controller stuurt robot bij
achievement doel
einddoel, zodra bereikt uitzetten
maintenance doel
actief in beweging blijven om aan doel te blijven voldoen
wat heeft regelkring robot nodig om doel te bereiken
grootte van fout, richting van fout
3 regeltechnieken
proportioneel, derivaat, integraal
proportioneel
bijgestuurd aan hand van grootte en richting fout, maar: momentum, kan te ver gaan
derivaat
rekening houden met anders reageren bij grote fout/kleine fout
integraal
rekening houden met fouten van robot zelf, tellen bij elkaar op
direct pad methode
de robot weet precies de oplossing, het exacte pad dat gevolgd moet worden, niet bewust van rest wereld
oriëntatie-punten pad methode
bewust van route en waarheen bij elk kruispunt, niet bewust van afstanden
topologische map methode
wereld wordt omgezet tot graaf of boom, kan alle punten met elkaar verbinden, weet niet hoe wereld er echt uit ziet
metrische map methode
robot heeft exacte map van omgeving, met afstanden
beraadslagende architectuur
robot denkt na voordat hij een plan maakt, denkt ook na over consequenties
reactieve architectuur
robot reageert direct op omgeving, zonder na te denken over consequenties of plan te maken
hybride architectuur
combinatie beraadslagende en reactieve, 1 laag maakt plan, 1 laag reageert direct, 1 laag ertussen om de andere twee te combineren
gedrag-gebaseerde architectuur
lijkt op finite-state machine, gedrag wordt bepaald door input van sensoren, er kunnen verschillende soorten gedrag tegelijk gedraaid worden
emergent gedrag
onverwacht gedrag, gedrag dat robot laat zien, maar niet direct geprogrammeerd is, kan gebeuren in modellen
