К.т.н.
Пеньков А.П., Герасимов В.В., Емельянов Д.С.
Днепропетровский
национальный университет
Поиск
проективных аспектов по роботам в литературных источниках
Формализация проблемы
В процессе формирования профессионального знания по роботам авторами сформулирована задача оценки системной структуры знаний по созданию роботов с целью получения информации о том, где рассматривается процесс проектирования.
Постановка задачи
Для проведения
этого анализа задали "объект исследования", в виде литературных
источников по тематике "робототехника". Естественно, желательно
оценить их с помощью конкретных критериев. При оценке применили модель
"системы труда" [1], "триединства информатики" [2]:
1.
"Что обрабатывается" ("предмет
труда") системой, либо формирует (определяет) траекторию движения,
"сложные входные сигналы".
2.
"Как обрабатывается" ("функция
управления трудом"), либо процесс обработки; функция, выполняемая
системой, "типовые функции".
3. "Чем обрабатывается" ("средство труда"), конструкция, "типовые элементы", их система.
Решение задачи
Для решения
поставленной задачи "исследования системы литературных источников по
роботам" введена совокупность качественных критериев:
1.
для описания источников: 1-автор; 2-название.
2.
для описания содержания использовали элементы системы труда:
3-траектория; 4-процесс; 5-конструкция.
С использованием
этих критериев рассмотренные литературные источники по роботам представлены в
следующем виде:
1. 1-Shiotsu A., Yamanaka M.,
2. 1-Sugiyama Y., Hirai S.; 2-Crawling
and Jumping by a Deformable Robot; 3-Да; 4-Нет; 5-Нет.
3. 1-Sugiyama Y., Hirai S.; 2-Crawling
and Jumping of Deformable Soft Robot; 3-Нет; 4-Да; 5-Нет.
4. 1-Sugiyama Y., Shiotsu
A., Yamanaka M., Hirai S.; 2-Circular/Spherical Robots for Crawling and
Jumping; 3-Да; 4-Нет; 5-Нет.
5.
1-Алексеев А. П., Житков В. Б.; 2-Современное состояние
и развитие робототехники; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
6.
1-Андре П.; 2-Конструирование роботов; 3-Нет; 4-Нет;
5-Да.
7.
1-Бербюк В. Е.; 2-Динамика и оптимизация
робототехнических систем; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
8.
1-Боголюбов А.Н, Никитин Д. А.; 2-Популярно о
робототехнике; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
9.
1-Бруинсма А.; 2-Практические схемы робота; 3-Да;
4-Нет; 5-Нет.
10. 1-Вукобратович
М.; 2-Неадаптивное управление манипуляционными роботами; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
11. 1-Вукобратович
М.; 2-Шагающие роботы и антропоморфные механизмы; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
12. 1-Генкин
В. Л.; 2-Информационные устройства робототехнических систем (методы
распознавания и управления роботизированными транспортными системами); 3-Да;
4-Да; 5-Да.
13. 1-Дмитриева
Н. Д.; 2-Информационные устройства робототехнических систем; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
14. 1-Егоров
Ю. Н.; 2-Уроки робототехники; 3-Нет; 4-Да; 5-Нет.
15. 1-Ильин
В. А.; 2-Алгоритмы планирования поведения интегральных роботов в условиях неполной
информации о структуре внешней среды; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
16. 1-Касаткин
А. М.; 2-Роботы и ИИ; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
17. 1-Кауфе
Ф., Вертю Ж.; 2-Телеуправление роботами с помощью
ЭВМ; 3-Нет; 4-Да; 5-Нет.
18. 1-Коут
А. Дж.; 2-В поисках роботов; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
19. 1-Криницкий
Н. А.; 2-Алгоритмы и роботы; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
20. 1-Крутько
П. Д.; 2-Управление исполнительными системами роботов; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
21. 1-Куафе
Ф.; 2-Взаимодействие робота с внешней средой; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
22. 1-Куссоль
Э. М.; 2-Логические проблемы в робототехнике; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
23. 1-Ларин
В. Б.; 2-Управление шагающими аппаратами; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
24. 1-Масюков
В. А.; 2-Основы математического обеспечения робототехнических систем; 3-Да;
4-Да; 5-Нет.
25. 1-Мацкевич
В.; 2-Занимательная анатомия роботов; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
26. 1-Накано
Э.; 2-Введение в робототехнику; 3-Да; 4-Да; 5-Да.
27. 1-Никитин
К. Д.; 2-Основы робототехники; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
28. 1-Перебийнiс
В. I.; 2-Коли робот заговорить; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
29. 1-Перевозчиков
А. Г.; 2-Численные методы в задачах проектирования роботов; 3-Нет; 4-Да; 5-Нет.
30. 1-Попов
Э. В.; 2-Алгоритмические основы интеллектуальных роботов и ИИ; 3-Нет; 4-Да;
5-Да.
31. 1-Решетников
М. Т.; 2-Робототехника; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
32. 1-Смольников
Б. А.; 2-Проблемы механики и оптимизации роботов; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
33. 1-Тимофеев
А. В.; 2-Адаптивные робототехнические комплексы; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
34. 1-Тимофеев
А. В.; 2-Построение адаптивных систем управления программным движением; 3-Да;
4-Да; 5-Нет.
35. 1-Тимофеев
А. В.; 2-Роботы и ИИ; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
36. 1-Тимофеев
А. В.; 2-Управление роботами; 3-Да; 4-Нет; 5-Нет.
37. 1-Фу
К.; 2-Робототехника; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
38. 1-Хасанов
П. Ф.; 2-Мобильные робототехнические системы; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
39. 1-Хейзерман
Д.; 2-Как самому сделать робот; 3-Да; 4-Да; 5-Да.
40. 1-Шахинпур
М.; 2-Курс робототехники; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
41. 1-Шептун
Ю. Д.; 2-Проектирование робототехнических систем; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
42. 1-Юрьевич
Е. И.; 2-Основы робототехники; 3-Да; 4-Нет; 5-Да.
43. 1-Яглинский
В. П.; 2-Моделiювання динамічних процесів роботизованного виробництва;
3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
44. 1-Ямпольский
Л. С.; 2-Промышленная робототехника; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
45. 1-Янг
Дж. Ф.; 2-Робототехника; 3-Нет; 4-Да; 5-Да.
46. 1-Ястребов
В. С.; 2-Системы управления движением робота; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
47. 1-Нет;
2-Автоматизация обработки математических текстов и вопросы создания роботов;
3-Да; 4-Нет; 5-Нет.
48. 1-Нет;
2-Автоматизация проектирования и программирования роботов и ГПС; 3-Нет; 4-Да;
5-Да.
49. 1-Нет;
2-Автономные роботы и распознавание образов; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
50. 1-Нет;
2-Вопросы теории автоматов, роботов и ЦВМ; 3-Нет; 4-Нет; 5-Нет.
51. 1-Нет;
2-Вопросы теории роботов и ИИ; 3-Нет; 4-Да; 5-Нет.
52. 1-Нет;
2-Динамика управления роботами; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
53. 1-Нет;
2-Дистанционно управляемые роботы и манипуляторы; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
54. 1-Нет;
2-Интегральные роботы. Сборник статей; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
55. 1-Нет;
2-Интеллектуальные модели систем: сборник научных трудов; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
56. 1-Нет;
2-Исследование робототехнических систем; 3-Да; 4-Нет; 5-Нет.
57. 1-Нет;
2-Мобильные и подвижные роботы, используемые в немашиностроительных
отраслях; 3-Да; 4-Нет; 5-Нет.
58. 1-Нет;
2-Научные проблемы робототехники; 3-Нет; 4-Да; 5-Нет.
59. 1-Нет;
2-Однородные управляющие структуры адаптивных роботов; 3-Нет; 4-Да; 5-Нет.
60. 1-Нет;
2-Основы робототехники; 3-Да; 4-Нет; 5-Нет.
61. 1-Нет;
2-Проектирование и разработка промышленных роботов; 3-Да; 4-Да; 5-Нет.
62. 1-Нет;
2-Технологии обработки командной информации и управления поведением в
интеллектуальных робототехнических системах. Приложение к журналу
"Информационные технологии" №7/2005; 3-Нет; 4-Нет; 5-Да.
"Процесс
конструирования роботов" рассматривается лишь в небольшой части
литературных источников [2,15,16,22,23,28,34,46,55,57]. Однако, в основном для
отдельных узлов, как процесс подбора подходящих конструктивных элементов с
последующей их компоновкой.
Преимущественно в
литературных источниках описываются:
1.
эксплуатационные оценки созданных систем, их элементов;
2.
конструктивные особенности типовых элементов;
3.
поиск оптимальных методов управления ранее созданной
конструкцией;
4.
разработка оптимальных функций определения пути.
Нас интересовало
объективное изложение создания роботов. А именно – формализованный процесс
перехода от "траектории", которую робот должен отрабатывать, к
"функциям", которыми эта траектория реализовывается; от конкретной
функции – к конкретной структурной реализации.
В результате
проведенного анализа выяснилась неполнота оценки систем роботов для изложения
объективного опыта проектирования. Данная тенденция вызывает определённые
опасения относительно рациональности расходования научных ресурсов,
оптимальности создаваемых в ходе проектирования робототехнических систем.
Это можно сравнить
с "объектно-ориентированным программированием" (ООП) методом, который
используется при создании автоматов обработки сложных сообщений, и имеет
следующие достоинства и недостатки [3]:
1.
К достоинствам можно отнести:
a.
Сокращение времени разработки.
b.
Обеспечение надёжности системы.
c.
Использование стандартных компонентов. При этом
структура становится более унифицированной, что облегчает ее понимание и упрощает
ее использование.
2.
К недостаткам можно отнести:
a.
Неоптимальность создаваемой
системы.
b.
Отсутствие тенденций развития архитектуры в целом при
совершенствовании модулей.
Литература
1. Мардахаев А.А. Охрана труда: история, теория,
практика. - Львов: Вища школа, 1984. - 140 с.
2. Краснощеков П. С., Петров А. А., Федоров
В. В. Информатика и проектирование. - М.:Знание,1986. - 48 с.
3. Х. Мёссенбёк. Плюсы и минусы
объектно-ориентированного программирования. - ИнфоАрт, 1995.