Системы распознавания и синтезаторы речи служат для того, чтобы упростить «общение» — обмен информацией между человеком и технической системой. Конечно, человеку удобнее всего давать указания, помощью человеческой речи. Сейчас уж разработаны и выпускаются промышленностью устройства распознавания речи, но возможности их еще невелики. Им нужно настраиваться на особенности речи каждого оператора, слова необходимо произносить очень четко и раздельно, словарный запас весьма ограничен - около 200 слов. Хотя это не так уж мало. Для сравнения можно вспомнить, что, как писали Ильф и Петров «словарь Вильяма Шекспира, по подсчету исследователей, составляет двенадцать тысяч слов. Словарь негра из людоедского племени «Мумбо-Юмбо» составляет три ста слов. Эллочка Щукина (Людоедка Эллочка) легко и свободно обходилась тридцатью». Язык программирования БЕЙСИК включает около 500 слов.
Однако в роботах, используемых в производстве, такие устройства пока еще не применяются. Человек вынужден приспосабливаться к «языку» роботов, хотя в некоторых экспериментальных робототехнических системах, наделенных искусственным интеллектом, системы распознавания речи уже не новость.
На использовании звуковых и ультразвуковых колебаний основаны устройства другого типа — дальномеры, применяемые в исследовательских и мобильных роботах. Например, ультразвуковые дальномеры «дальнего диапазона» робота «Марк-5» (Англия) имеют максимальную дальность 4,5 м, минимальную — 3 см. Информация о расстоянии в «среднем диапазоне» воспринимается с помощью инфракрасной сенсорной системы близости. Принцип ее действия следующий: инфракрасный луч, испускаемый полупроводниковым инфракрасным светодиодом, отражается от поверхности препятствия или манипулирования и воспринимается фотодиодом. Сенсоры этого типа могут располагаться между губками схвата и позволяют оценить правильность ориентации схвата относительно объекта. В системе «Марк-5» на «предплечье» манипулятора имеется «чувствительная» манжета, содержащая 18 сенсоров, позволяющая обнаружить опасность столкновения с препятствием.
Системы очувствления, наиболее широко используемые в современном гибком автоматизированном производстве (ГАП),— это системы технического зрения и тактильные сенсорные системы.
Как уже упоминалось, более 80 % информации человек получает с помощью зрения. Пока рано говорить о соотношении объемов информации, получаемой роботами с помощью различных сенсорных систем, но системы технического зрения (СТЗ) и здесь, по-видимому, преобладают. Область применения СТЗ очень широка. С их помощью можно распознавать объекты производства, которые поступают на обработку, определять их ориентацию в пространстве, взаимное расположение, положение относительно технологического оборудования в ГАП.
СТЗ позволяют выполнять технический контроль изделий в ходе технологического процесса — контролировать точность обработки детали, шероховатость поверхности, проверять, имеются ли трещины и раковины. В ГАП механической обработки СТЗ применяются для контроля со стояния инструмента, например измерения износа режущей кромки.
В промышленных СТЗ обычно выделяются следующие основные подсистемы: видеодатчик, осветитель, блок обработки видеоинформации и микропроцессорная система управления с соответствующим математические обеспечением.
Процесс обработки зрительной информации включает следующие этапы. С помощью датчиков СТЗ информация о двухмерной или трехмерной сцене воспринимается и преобразуется в изображение. Это изображение передается в устройство обработки информации. В качестве таких устройств, как правило, используются средств вычислительной техники, поэтому в процессе передач осуществляется первичная обработка информации, cодержащейся в изображении, для преобразования ее форму, воспринимаемую ЭВМ. Поступившая в ЭВМ информация подвергается анализу, в ходе которого выделяются характерные признаки объектов, и создастся формализованное описание среды, воспринимаемой СТЗ. Затем решается задача идентификации, т. е. распознания объектов, воспринимаемых СТЗ. Эта задача решается путем сопоставления полученного формализованного описания внешней среды с заданным множеством моделей объектов. Объекты сцены, их элементы в зависимости от расположения относительно источника освещения и отражательной способности поверхностей идентифицируются благодаря различиям в уровне яркости отраженного ими света (разумеется, для черно-белых СТ3).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.