Розділ 2.5: Планування та навігація робота

Планування та навігація робота – це процес визначення шляху, який повинен пройти робот, щоб виконати завдання або досягти певного пункту призначення. Історія роботизованого планування та навігації починається з 1960-х років, коли були розроблені перші промислові роботи для використання у виробництві. Ранні роботи були розроблені для виконання повторюваних завдань, таких як зварювання, фарбування та складання, у контрольованому середовищі.

Найперші системи навігації роботів використовували прості датчики, такі як датчики ударів і кінцеві вимикачі, щоб виявляти перешкоди та зупиняти робота від зіткнення з ними. Ці системи були обмежені у своїх можливостях і вимагали від робота слідувати заздалегідь визначеному шляху або послідовності дій.

У 1970-х і 1980-х роках дослідники почали розробляти більш складні системи навігації роботів, використовуючи такі датчики, як гідролокатори, лазерні далекоміри та камери. Ці системи дозволили роботам виявляти та уникати перешкод, а також орієнтуватися в складних середовищах.

Один із найзначніших проривів у навігації роботів стався в 1990-х роках із розробкою алгоритмів одночасної локалізації та відображення (SLAM). SLAM дозволяє роботу створювати карту свого середовища в режимі реального часу, а також локалізувати себе на цій карті. Ця технологія дозволила роботам орієнтуватися в невідомих середовищах, таких як відкриті території та неструктуровані внутрішні простори.

На початку 2000-х років дослідники почали розробляти передові навігаційні системи, які поєднували SLAM з методами машинного навчання, такими як глибокі нейронні мережі. Ці системи дозволили роботам вчитися на їхньому досвіді та адаптувати свою поведінку до різних середовищ.

Сьогодні планування та навігація роботів є критично важливим компонентом робототехніки та автоматизації. Роботи використовуються в широкому діапазоні застосувань, від виробництва та логістики до пошуку та порятунку та дослідження космосу. Удосконалені системи навігації, такі як ті, що використовуються в автономних транспортних засобах, стають все більш досконалими та надійними, прокладаючи шлях до майбутнього, в якому роботи відіграватимуть ще більш значну роль у нашому житті.