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    水下聯網

      美國國家標準局參加了國防高級研究計劃局海軍技術處資助的旨在保證大量水下機器人組成的各水下機器人組共同工作的計劃。計劃的第一個階段進行另外由兩臺同樣的機器人組成的一個組的實驗,機器人上裝有計算機,配有獨立協調工作的人工智能性程序。

      機器人控制系統按功能分為三個子系統:傳感器信息處理子系統,“世界模型”建立子系統和任務分解子系統。有關周圍環境和機器人內部狀態的傳感器信息用來不斷更新作為機器人世界模型基礎的數據庫。后者還可以用來預報未來的情況和任務分解子系統用來實時規劃機器人的行動和執行相應的動作。

      整個控制系統是按遞階結構建立的,從而可以把初始的目標任務變換為對驅動裝置,傳感器,通信設備的指令。最高級是“任務級”,確定各個協調工作的機器人組的共同工作。下一級是“組級”,把這一共同任務變為每個機器人的任務。完成這些任務的“機器人級”形成水下機器人的基本運動和其他動作!盎緞幼骷墶苯C器人的相應的中間姿態(位置和姿勢)序列,據此,下一個“原始動作級”計算出平滑的軌跡,平穩的速度和加速度。最后,最低級“伺服控制級”把這些數據變換成信號,送至驅動裝置,傳感器和其他儀器設備。

      傳感器子系統規劃單元編制接通和斷開被動與主動定位傳感器的時間表。在計劃的這一階段中,這些時間表只是簡單的從數據庫中調出,而下一步將生成這些時間表,同時要考慮定位器獲得測量值的價值和迫切性,在接通主動傳感器時自身被發現的危險性和測量時所需要的能耗。

      世界模型由兩個重要部分組成:(1)存有關于外界和機器本身狀態信息的數據庫總和;(2)數據庫更新,基于數據庫的情況預測和為回答規劃和動作執行單元的提問對數據庫內的信息進行檢索等的程序。

      任務分解子系統的功能主要有:(1)把所有的機器人分組;(2)確定不是完成全部任務序列而是漏掉其中某些任務的可能性和合理性;(3)粗略描述各個航線和執行任務的戰術;(4)確定下一步規劃的優先參數。

      我們可以看到,運用上面的方法在情景復雜的組內協調工作的機器人數目增加時,會遇到很大的困難。在這種情況下,一般是指定一臺機器人作為“任務的指揮員”,而在每組指定一臺機器人作為“組長”,相應地把規劃分為任務級和組級。這樣,就可以對各臺機器人的動作進行協調,即使是在機器人的數據庫不同的情況下也能得到很好的效果。

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