Изображение, получаемое с помощью датчиков СТ3, содержит большой объем информации, поэтому очень сложной задачей является анализ изображения, в результате которого необходимо выделить смысловое содержание, т. е. распознать, идентифицировать объект. При решении этой задачи обычно выделяют три уровня детализации изображения: точек, однородных областей и объектов сцены.
Однородные области — это связанные множества точек изображения, сходных по каким-либо признакам, например одинаковых по яркости. На уровне одинаковых областей анализируются, например, контуры объектов сцены. Для выявления контуров объектов используются методы прослеживания контуров, основанные на вычислении производных различного порядка в окрестностях точек, принадлежащих контуру. Эти методы реализуются алгоритмами последовательного анализа точек изображения, поэтому для обработки изображения требуется много времени. Развитие многопроцессорных вычислительных систем с иерархической (многоуровневой) структурой позволило создать алгоритмы параллельной обработки изображений. Изображение делится на фрагменты, каждый из которых анализируется своим микропроцессором и выявляет контуры, содержащиеся во фрагментах. Эти микропроцессоры составляют первый уровень иерархической многопроцессорной системы. Процессоры второго уровня объединяют контуры, полученные в сложных фрагментах, в контурное изображение сцены. Используя эту информацию, микропроцессор третьего уровня анализирует изображение на уровне объектов сцены.
Следует отметить, что существующие в настоящее время роботы, оснащенные СТЗ, не могут работать, если датчик СТЗ обнаружит «неизвестный» для робота объект, т. е. объект, информационная модель которого не хранится в памяти системы. Таким неизвестным для робота объектом может оказаться тот же объект, но расположенный в непривычном ракурсе.
Не меньшее значение имеют тактильные сенсорные системы роботов, воспроизводящие способности человека к осязанию. Рассмотрим их использование в роботах предназначенных для сборочных работ.
Чаще всего тактильные датчики представляют сложныe устройства, способные преобразовать физическое воздействие, в частности приложенные к ним силу или давление, в электрические сигналы. Эти свойства тактильных датчиков позволяют решать с их помощью ряд задач восприятия информации, например распознавание формы объекта, находящегося в схвате, положения детали относительно схвата, определение координат центра масс стали, контроль деформации объекта манипулирования и т. п.
Безусловно, эти способности тактильных сенсорных систем роботов еще очень далеки от возможности человеческих пальцев, на каждом из которых имеется примерно 20 000 нервных окончаний. При сборке вручную они могут давать, кроме перечисленной, гораздо более обширную информацию: о давлении, вибрации, текстуре материала, температуре и т. д. Этими способностями человеческой кожи и пытаются наделить разработчики тактильные средства очувствления, получившие название «искусственная кожа». Она представляет матрицу, каждый элемент которой независимо от другиx воспринимает локальную информацию об усилиях, деформации, температурных изменениях и других контролируемых параметрах. Информация от каждого элемента матрицы поступает в центральный процессор, формирующий на основе ее общее «тактильное изображение».
В качестве материала для изготовления «искусственной кожи» используют, например, поливинилфторид. Пленка из поливинилфторида в результате особой обработки получает нужные пьезоэлектрические свойства и после этого металлизируется с обеих сторон. Помимо пьезоэлектрических свойств, позволяющих использовать этy пленку как чувствительный элемент для восприятия информации об изменении давления, она обладает пирометрическими свойствами, дающими возможность контролировать и температуру. Металлизация на пленке необходима для обеспечения электрического контакта.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.