Алматы 2017 январь
жүктеу/скачать 28,19 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Мобильді робот қозғалысын басқару алгоритмдеріне шолу Түйіндеме.
- Кілттік сөздер
- Д.Қ. Құндызбай, М.К. Асембаева, А.З. Нурмуханова, Ш.С. Оспанова, А.А. Куйкабаева
● Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017 247
и эффективного выполнения поставленных задач необходима оперативная корректировка управляю- щих действий на основании данных, полученных в ходе работы [6, c.57]. Актуальность задачи синтеза траекторного управления Брунарский подтверждает большим ко- личеством научных работ и подходов. В своей работе он рассматривает применение алгоритма Basin- CMA для решения задачи траекторного управления мобильным роботом и его обучения выполнению различных маневров, а также предлагает подход, увеличивающий скорость обучения. В основе пред- лагаемого подхода лежит разбиение исходной траектории на небольшие отрезки, для каждого из ко- торых размерность вектора управления 10 ≤ n ≤ 20. Начальный вектор управления
) ,..., , ( 2 1 разбивается на
N k частей малой размерности: T p d d d u ) ,..., , ( 2 1 1 ,
p p p d d d u ) ,..., , ( 2 2 1 2 , …,
T N p k p k k d d d u ) ,..., , ( 2 ) 1 ( 1 ) 1 ( . На первом шаге ищется управление 1 ~
для участка траектории, соответствующего первым p тактам управления. Для этого методом Basin-CMA решается задачи оптимизации штрафной функ- ции размерности pM, где M – количество исполняемых устройств. В качестве начального вектора ма- тематического ожидания используется вектор 1 ~
и единичная матрица в роли матрицы ковариаций. Затем, используя полученное решение, ищется вектор управления участка траектории, соответству- ющего первым двум отрезкам, и т.д. до тех пор, пока не будет получен вектор управления заданной длины и реализующий целевое поведение. Таким образом, на шаге k решается задача поиска оптимального управления для участка, со- стоящего из первых k частей траектории. Начальный вектор математического ожида- ния
k k k u u m 1 ~ и матрица ковариаций ij k c C , где
i kpM pM k i j i pM k i j i c ij , 0 , 1 ) 1 ( , , 1 ) 1 ( , 1 , , 01 , 0 Проведенные исследования показали, что метод Basin-CMA применим для автономного обуче- ния мобильного робота выполнению различных маневров и синтеза траекторного управления, а так- же для оптимизации существующих программных управлений. Базовый и модифицированный мето- ды работают в условиях невозможности построения точной математической модели, а системы управления, построенные на их основе, способны адаптироваться к нелинейным и изменчивым свой- ствам объекта и к изменениям окружающей среды. Предложенный подход существенно ускоряет по- иск оптимального управления для протяженных траекторий, требующих большого количества управ- ляющих действий. В [7] предложены алгоритмы управления движением мобильного колесного робота в задаче преследования, которые обеспечивают выполнение цели управления при неполной информации о движении преследуемого робота. В качестве объекта управления использованы кинематические уравнения в переменных состояния, характеризующих выполнение цели управления. Системы на основе нейронных сетей – один из ярких примеров бионического подхода, когда принципы функционирования и управления живыми организмами эффективно использованы для со- здания нового поколения систем управления мехатронными системами. Так, например, в [8] рассмат- ривается применение на этапе стратегического планирования алгоритма, названного «лучевым», обеспечивающего необходимую совместимость с алгоритмами тактического планирования – волно- выми алгоритмами на базе искусственной нейронной сети. Наибольшая совместимость при этом до- стигается в случае представления информации в полярной системе координат, наиболее естественной для автономной системы ориентации. Отбор вершин сети в искомый путь из исходной вершины А (х А , y A ) в целевую Б (x Б , y Б ) осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом: 1. Построение луча из исходной вершины А (х
) в целевую Б (x Б , y Б ). Луч описывается урав- нением вида
● Технические науки
248 №1 2017 Вестник КазНИТУ
или уравнением с угловым коэффициентом b x y , где A Б А Б x x y y ,
A x y b . 2. Принять за текущую точку T i (x i , y i
i = x A , y i = y A . 3. Выделить для T i подмножество K i T непосредственных соседних вершин T j (x j , y j ), для которых выполняются условия x
. 4. Для каждого элемента множества K i T вычислить расстояние d ij до луча по формуле p y x d j j ij sin
cos . 5. Выбрать среди элементов K i T вершину с наименьшим значением d ij . 6. Если выбранная вершина является целевой вершиной, то завершить работу. 7. Иначе добавить выбранную вершину в построенный фрагмент траектории и затем принять ее за текущую вершину. Идти к пункту 2 настоящего алгоритма. Однако реализация данного алгоритма не всегда оказывается достаточно эффективной, что весьма важно, учитывая необходимость их исполнения средствами бортовых вычислителей. В част- ности, предлагаемый подход базируется на применении волнового алгоритма распространения сиг- нала в разновидности искусственной нейронной сети Хопфилда. При этом в отсутствии препятствий алгоритм затрачивает на построение траектории N шагов, где N – количество дуг между узлами сети, которые входят в искомый путь. В силу волновой природы алгоритм гарантирует нахождение пути наименьшей длины при его наличии. Особенности функционирования автономного мобильного ро- бота в условиях быстро меняющейся оперативной обстановки, поступления целеуказаний, изменения состояния самого мобильного робота, требуют более оперативного решения задачи планирования траектории достижения цели.
ЛИТЕРТУРА [1] Подураев Ю.В. Основы мехатроники: Учебное пособие. – М.: МГТУ «СТАНКИН», 2000. – 80 с. [2] Мартыненко Ю.Г., Кобрин А.И., Гусев Д.М., Ефремов А.О., Орлов И.В., Шутяев А.В. Управление ав- тономным движением мобильного робота МЭИ // Докл. науч. школы-конференции «Мобильные роботы и ме- хатронные системы». 7-8 декабря 1999 г. – М.: Институт механики МГУ, 1999. – С.58–80. [3] Гусев Д.М., Кобрин А.И., Мартыненко Ю.Г. Навигация мобильного робота на полигоне, оснащенном системой маяков // Материалы науч. школы-конференции «Мобильные роботы и мехатронные системы». – 5-6 декабря 2000 г. – М.: Изд-во Моск. ун-та. 2000. – С. 140–151. [4] Мартыненко Ю.Г. Управление движением мобильных колесных роботов // Фундаментальная и при- кладная математика. – 2005. – том 11. № 18. С. 29–80. [5] Голован А.А., Гришин А.А,, Жихарев С.Д., Ленский А.В. Алгоритмы решения задачи навигации мо- бильных роботов // Докл. научн. школы-конференции «Мобильные роботы и мехатронные системы». 7-8 де- кабря 1999 г. – М.: Институт механики МГУ, 1999. – С. 109-128. [6] Брунарский П.Н. Обучение мобильного робота движению по траектории со сложными ограничения- ми // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2013. – № 1 (164). – С. 57–62. [7] Бурдаков С.Ф., Сизов П.А. Алгоритмы управления движением мобильного робота в задаче преследо- вания // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2014. – выпуск 6 (210). – С. 49–58. [8] Большаков А.А., Степанов М.Ф., Степанов А.М., Ульянина Ю.А. Планирование траектории движения мобильного робота // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2010. – № 4 (51). С. 176–180.
Салыкова О.С., Летвинко П.С., Мадин В.А. Мобильді робот қозғалысын басқару алгоритмдеріне шолу Түйіндеме. Мақалада мехатрондық модульдердің жалпы түсінігі, интеграциялық нүктелер интерфейсіне байланысты жіктелетін мехатрондық қозғалыс модульдерінің негізгі зияткерлеу бағыттары қарастырылып отыр. Мобильді робототехниканың даму бағытының келешегі аталып көрсетілген. Қозғалыс траекториясы мен жылдамдығын жоспарлау кезінде роботтың автоматты түрде шешім қабылдау мақсаттылығы көрсетілген. Ро- боттар қозғалысын басқару кейбір, ең көп таралған алгоритмдер қаралады: полигон үстіне қондырылған жолақ
● Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017 249
бақылау датчигі негізінде және оның модификациясы–шамшырақ полигон жүйесінде жабдықталған робот қозғалысы; Basin-CMA мобильді роботты траекториялық басқару және оның түрлі орындау маневрлерді оқыту міндеттерін шешу үшін; алгоритмдер базасындағы жасанды нейрон желісі. Жедел ахуалда тез өзгеру жағдай- ында мобильді роботтардың жұмыс істеу ерекшеліктері анықталды.
Salykova O.S., Letvinko P.S., Madin V.А. Overview of mobile robot motion control algorithms Summary. The article gives a general concept of mechatronic modules, the basic directions of intellectualization mechatronic motion modules, which are classified according to the interface integration points. The most perspective of development direction of mobile robotics. The expediency of automatic decision-making in the planning of the robot trajectory and speed. Considered some of the most common, motion control algorithms for robots: based on the tracking sensor for strip deposited on the surface of the landfill and its modification - the movement of the robot in the system equipped with beacons landfill; Basin-CMA to solve the problem of mobile robot trajectory control and the implemen- tation of various training exercises; algorithms based on an artificial neural network. The features of the functioning of mobile robots in a rapidly changing operating environment. Key words: mobile robot, navigation, PHC line, Basin-CMA algorithm, neural network.
УДК: 006:37
(Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті Алматы, Қазахстан Республикасы)
және жұмысқа икемі бар маман. Сарапшы-аудиторға үміткерге біліктілік аттестатын алу үшін кез келген адам қатыса алмайды, себебі, сарапшы-аудитор болғысы келетін маманның сәйкестікті бағалау саласында жоғары білімі болуы тиіс. Сарапшы - аудитордың біліктілік аттестаты - тауарды шығарған елді, Кеден одағы тауары- ның немесе шетел тауарының мәртебесін айқындау жөніндегі жұмыстарды атқаруға арналған құжат. Сарапшы- аудиторға біліктілігіне талдау 3 жылда 1 рет Қазақстан Республикасының Мемстандартының аттестаттау ко- миссиясымен өтеді. Сарапшы-аудитор ретінде сертификаттау жөнінде 3 толық тексерісті өткізген біліктілігі жоғары сарапшы-аудитор - нақты тексеріс жүргізген кезде “басты сарапшы-аудитор” ретінде қатыса алады. Кілттік сөздер: Мемстандарт, аккредиттеу, аттестаттау, сертификаттау, сарапшы-аудитор, салыстырып тексеру.
Сарапшы-аудиторлар жоғары білімі бар аккредиттеумен аттестациялау салаларында жұмыс іс- теу үшін арнайы оқыған сәйкестікті бағалау және экономика салаларында тәжірибелері бар маман- дар. Сарапшы-аудиторлар аккредиттеу жұмыстарына қатысады. Сарапшы-аудитор болғысы келетін маманның сәйкестікті бағалау жөнінде жоғары білімі болуы тиіс. Сарапшы-аудиторға үміткердің біліктілік аттестатын алу үшін стандарттау, сертификаттау және метрология саласында жоғары білімі болуы тиіс, егер де білімі өтінім талаптарына сәйкес болмаған жағдайда, онда үміткердің жұмыс өтілі 5 жылдан кем емес болуы керек. Сарапшы-аудиторға үміткер: әділ, принципшіл, ұйымшыл, жауапты, адамдармен тез тіл табысатын, ақ пейілді, талдайалатын, ло- гикалық дәлелдей алатын және өзінің пікірін дұрыстығына сендіре білетін, нақты мәліметтерді баға- лай білетін, кез келген жағдайда да ойға алған ісін соңына дейін жеткізе алатын, айналасындағы өзге- рістерге тез мойынсынып, өз ойын тез әрі нақты жеткізе алатын болуы тиіс. Сарапшы-аудиторға үміткерге біліктілік аттестатын алу үшін даярлау немесе біліктілігін жоға- рылату жөнінде арнайы курстан өтуі керек. Сарапшы-аудиторға үміткер біліктілік аттестатын алу үшін Қазақстан Ресубликасындағы мемлекеттік жүйедегі техникалық реттеу саласындағы және осы саладағы жұмыс өтілі 3 жылдан кем емес аттестатталған сарапшы-аудитордан тағылымдамадан өтуі тиіс.
● Технические науки
250 №1 2017 Вестник КазНИТУ
Сарапшы-аудиторға үміткерге мынадай біліктілік талаптары қойылады: -жоғары техникалық білімі немесе орташа техникалық білімінің болуы; -өлшем бірлігін қамтамасыз ету жөніндегі нормативтік құжаттарға сәйкес мәлімденген қызмет бағыты бойынша біліктілік курстарында теориялық дайындықтан өтуі; -жоғары техникалық білімі бар үміткер үшін өлшем бірлігін қамтамасыз ету саласындағы жұ- мыс өтілі төрт жылдан кем емес, орташа техникалық білімі бар үміткер үшін бес жылдан кем емес, тапсырылған қызмет бағытында практикалық жұмыс тәжірибесі бар барлық үміткерлер үшін екі жылдан кем емес болуы тиіс. Сарапшы-аудитордың біліктілігін алу үшін мынадай құжаттар ұсынылады: -үміткердің мәлімденетін біліктілігі, сарапшы-аудиторлар үшін қызмет бағыты көрсетілген ерікті нысандағы мәлімдеме; -біліктілікке үміткердің жеке басын куәландыратын құжаттың аттестаттауға құжаттар берген ұйыммен расталған немесе нотариуспен расталған көшірмесі; -аттестаттауға құжаттар берген ұйыммен расталған немесе нотариуспен расталған білімі тура- лы құжаттың көшірмесі; -аттестаттауға құжаттар берген ұйыммен расталған немесе нотариуспен расталған біліктілік курсын өткенін куәландыратын құжаттың көшірмесі; -аттестаттауға құжаттар берген ұйыммен расталған немесе нотариуспен расталған, сарапшы аудиторлар үшін өлшем бірлігін қамтамасыз ету саласындағы жұмыс өтілін және сарапшы- аудиторлар үшін қызметтің мәлімделген бағытындағы практикалық жұмыс тәжірибесін растайтын құжаттардың көшірмесі; -ұйым мөрімен расталған жұмыс орнынан мінездеме; -аттестаттауға құжаттар берген ұйыммен расталған немесе нотариуспен расталған қосымша оқуы, өлшем бірлігін қамтамасыз ету бойынша басқа да жұмыстарға қатысқаны туралы құжаттардың көшірмесі (бар болса) [1]. Осы ережеде мынадай негізгі түсініктер пайдаланылады: Стандарттау, сәйкестікті растау және аккредиттеу жөніндегі сарапшы-аудитор - техникалық реттеу және метрология жөніндегі уәкілетті орган белгілеген тәртіпте аттестатталған тұлға. Сарапшы-аудиторды аттестаттау - сарапшы-аудиторлардың уәкілетті орган белгілеген талап- тарға құзыреттілігін бағалау және бекіту жөніндегі үшінші тараптың әрекеті. Сарапшы-аудитор құ- зыреті - маманның стандарттау, сәйкестікті растау және аккредиттеу жөніндегі жұмыстарды орындау үшін қажетті білім, машық пен жеке қасиеттерінің жиынтығы. Сарапшы-аудитор аттестаты - маман- ның аттестаттаудың көрсетілген саласында қызметін жүзеге асыру үшін аттестатталғанын растайтын белгіленген үлгідегі құжат. Сарапшы-аудиторлыққа кандидат - уәкілетті орган комиссиясының қа- рауына оны сарапшы-аудитор ретінде аттестаттау үшін барлық қажетті құжаттарды ұсынған маман. Аттестаттау саласы - құзыреттілігі аттестатпен расталған, бір бағыт шегіндегі сарапшы- аудитордың қызмет саласы. Сарапшы-аудитор ретінде осы ереже белгілеген талаптарға жауап бере- тін, уәкілетті орган құрған аттестаттау комиссиясының ұсынысы бойынша аттестаттаған мамандар бола алады. Тауарды шығарған елді, Кеден одағы тауарының немесе шетел тауарының мәртебесін айқын- дау, сәйкестігін растау, аккредиттеу жөніндегі сарапшы-аудиторларды даярлау, қайта даярлау және біліктілігін арттыруды жүзеге асыратын оқу орталығы оқу бағдарламасын әзірлейді, оны бекітеді жә- не уәкілетті органмен келіседі. Оқыту бағдарламасы мынадай ақпараттарды құрайды: -кәсіптік оқыту нысанын; -оқыту курсының атауын; -ұзақтығын; -оқуды өткізу мақсатын; -пән атауларын, әрбір пән бойынша лекцияларды, тәжірибелік сабақтарды қосқандағы сағат са- нын қосылған оқыту жоспарын; -меңгерілуге тиісті білімнің, шеберліктің, дағдылар мен біліктіліктің мазмұны мен көлемін.
Оқыту курстары төменде көрсетілгеннен кем емес мерзімді құрайды: даярлау, қайта даярлау бойынша - 2 апта (80 академиялық сағат); біліктігін арттыру бойынша -1 апта (40 академиялық сағат); ● Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017 251
Стандарттау, тауарды шығарған елді, Кеден одағы тауарының немесе шетел тауарының мәрте- бесін айқындау бойынша бір апталық оқыту курсы жұмыс тәжірибесі екі жылдан астам жеке тұлға- ларға жүргізіледі. Өтінім беруші оқытудан өту үшін оқытуға жіберілген маман туралы ақпаратты, оқыту нысанын және оқыту тақырыбының атауын көрсете отырып оқытуды жүзеге асыратын ұйымға еркін түрде жазылған өтінімді жолдайды. Өтінім тіркелгеннен кейін оқытуды жүзеге асыратын ұйым стандарттау жөніндегі нормативтік құжаттарда белгіленген тәртіппен оқытуды жүргізеді. Оқыту нә- тижелері бойынша білімді бақылауды құрамына тиісті бағыттар бойынша сарапшы-аудиторлар неме- се тиісті қызмет бағытында кем дегенде 5 жыл жұмыс өтілі бар мамандар кіретін ұйымның емтихан комиссиясы жүзеге асырады. Білімді бақылау тестілеу түрінде жүзеге асырылады. Білімді бақылау жетпіс пайыздан кем емес көлемде дұрыс жауап берген жағдайда оң бағаланады. Оқыту аяқталғаннан кейін, тыңдаушыларға білімді бағалаудан оң нәтиже алған жағдайда мемлекеттік және орыс тілдерін- де тиісті бағыттары бойынша даярлау, қайта даярлау, біліктілігін арттыру туралы куәлік беріледі. Бі- лімді бақылаудан теріс нәтиже алған жағдайда тыңдаушыға теориялық курсты тыңдағаны туралы анықтама беріледі [2]. Сарапшы-аудиторларды аттестаттау. Сарапшы-аудиторларды аттестаттау үшін уәкілетті органда Сарапшы-аудиторларды аттестат- тау жөніндегі комиссия құрылады. Оның құрамы мен ережесі уәкілетті органның бірінші басшысы- ның бұйрығымен бекітіледі. Комиссия кемінде бес адамнан құралады. Комиссия құрамына уәкілетті органның және Қазақстан Республикасының Ұлттық кәсіпкерлер палатасының өкілдері кіреді. Са- рапшы-аудитор болуға үміткер жеке тұлғалар, сәйкестігін растау, аккредиттеу жөніндегі сарапшы- аудиторға аттестаттаудан өту үшін Комиссияға алушыда электрондық-цифрлық қолтаңба болған жағдайда «электронды үкімет» www.e.gov.kz веб-порталы арқылы немесе «Е-лицензиялау» www.elicense.kz веб-порталы арқылы мына мәліметтерді ұсынады, олар уәкілетті органның кеңсесін- де толтырылады: -сарапшы-аудитордың (сарапшы-аудиторға үміткердің) жеке карточкасының деректері; -алушының жеке куәлік деректері; -сарапшы-аудиторға үміткердің аттестаттаудың мәлімделген саласында теориялық оқудан өтуі туралы деректері; -жоғары білімінің болуы туралы деректері; -еңбек қызметінің растайтын деректері. Сондай-ақ жеке тұлғаның өтінім берілген салада төменде көрсетілгендер бойынша аттестаттау жұмыстарын өткізуге қатысқанын растайтын тағылымдамалардан өткені туралы есептердің сканер- ленген көшірмесі: өнімнің және көрсетілетін қызметтердің сәйкестігін растау (әр түрлі схемалар бойынша сертификаттау жөніндегі жұмыстар туралы ақпаратты қоса алғанда) және персоналдың сәйкестігін растау бойынша (оның ішінде кәсіби қауымдастықтардың ұсыныстары)-5 (бес) есеп; Жалпы ұзақтығы жиырма жұмыс күнінен кем емес тағылымдамалар туралы менеджмент жүй- елерінің сәйкестігін растау бойынша (құжаттаманы талдауды, тексеруге қатысуды және олар туралы есеп жасауды қоса алғанда) және аккредиттеу бойынша (құжаттаманы талдауды, тексеруге қатысуды және олар туралы есеп жасауды қоса алғанда) Персоналды сәйкестігін растау - персоналды сертификаттау жөніндегі органда тағылымдама- дан өту (3 есептен кем емес) немесе сәйкесінше бағыттағы кәсіби ассоциациялардан ұсыныс. Комис- сия жеке тұлғалардың және сарапшы-аудиторлардың құжаттарын қарайды және олар келіп түскен күннен бастап 15 (он бес) жұмыс күні ішінде сәйкестігін растау, аккредиттеу жөніндегі сарапшы- аудитор аттестатты (бұдан әрі - аттестат) және/немесе тауарды шығарған елді, Кеден одағы тауары- ның немесе шетел тауарының мәртебесін айқындау жөніндегі сарапшы-аудитор біліктілік аттестатын (бұдан әрі - біліктілік аттестаты) беру немесе беруден дәлелдi бас тарту туралы шешімді қабылдайды. Сарапшы-аудитор болуға үміткер жеке тұлғалардың және сарапшы-аудиторлардың құжаттарын қараудан бас тарту туралы шешім қабылданғанда, уәкілетті орган негізді себеппен дәлелді бас тарту- ды Комиссия шешім қабылдаған күннен бастап үш жұмыс күн ішінде жібереді. Біліктілік аттестаты бүлінген жағдайда уәкілетті органға бүлінген біліктілік аттестатын қосып өтінім жолдайды. Уәкілетті орган он бес жұмыс күні ішінде өтінімді қарайды, бүлінген біліктілік аттестатын жояды және білікті- лік аттестаттың бұрынғы нөмірі, берілген күні, қолданылу мерзімі көрсетілген біліктілік аттестаты- ның телнұсқасын береді. Сертификаттау органында жүргізілетін және сақталатын сарапшы- аудитордың қызметі туралыбарлық мәлімет оның жеке карточкасына енеді. Сонымен қатар орган са- рапшы-аудитордың біліктілігіне талдау жүргізеді. Осындай тексеріс 3 жылда 1 рет Қазақстан Респуб- |