
- •Тема 2. Интеллектуальные роботы
- •Вопрос 1. Интеллектуальные роботы: задачи, схема, области
- •Вопрос 2. Системы обработки сенсорной информации определяющие
- •2.1. Классификация сенсорных систем роботов
- •2.2. Сенсорные системы, определяющие геометрические и другие
- •2.2.2. Сенсорные системы, определяющие положение в пространстве.
- •2.2.3. Специальные сенсорные системы.
- •2.2.4. Сенсорное обеспечение построения моделей внешней среды, управления, навигации и безопасности движения.
- •Вопросы для самоконтроля
2.2.3. Специальные сенсорные системы.
Помимо рассмотренных выше сенсорных систем общего применения в соответствии с назначением конкретного робота в составе его сенсорного обеспечения могут потребоваться сугубо специальные сенсорные системы, которые создаются в рамках проекта этого конкретного робота. К таким специальным сенсорным системам относятся, например, системы, служащие для выявления особо опасных объектов - радиоактивных, взрыво- и пожароопасных, химически и биологически опасных и т. п. Это могут быть так же системы, выявляющие различные химические, специальные физические свойства и т.д.
В дальнейшем будут упоминаться и рассматриваться такие специальные сенсорные системы в составе роботов различного назначения.
Специальные сенсорные системы созданы для роботов, взаимодействующих с другими опасными объектами и средами, для выявления дыма, огня, химического состава веществ.
Последняя задача (определения химического состава вещества) приобрела в последнее время особенно большую актуальность для медицины, пищевой промышленности, экологии и безопасности, сельского хозяйства. У человека эта задача решается обонянием и чувством вкуса. В отличие от этих органов чувств их технические аналоги должны иметь значительно более широкий диапазон, включая опасные для человека значения выявляемых параметров. Из всех органов чувств, пожалуй, только обоняние не имеет до настоящего времени полноценного технического аналога. Причина этого, во первых, в недостаточном знании функционирования бионических систем обоняния, а, во вторых, в том, что основные усилия в этой области техники уделялись созданию аналитических приборов типа спектрометров для определения состава газов в лабораторных условиях. Такие приборы имеют значительные габариты, высокую стоимость, требуют значительного времени для анализа и квалифицированного обслуживания.
Разработки современных датчиков для анализа состава газов начались с середины XX века и привели к созданию соответствующих мультисенсорных систем, получивших название «электронный нос» и позволяющих распознавать определенные обонятельные образы, подобно биологическим органам обоняния. Такие приборы на базе мультисенсорных чипов обладают высоким быстродействием, достаточно просты, дешевы и поэтому пригодны для применения во многих видах техники. В пищевой промышленности и торговле они позволяют определять химический и микробиологический состав продуктов, в медицине диагностировать заболевания по составу выдыхаемого воздуха, в экологии и сельском хозяйстве анализировать состав атмосферы.
В робототехнике созданы первые мобильные роботы, обнаруживающие различные запахи и их источники. В перспективе по запаху роботы смогут осуществлять навигацию, как многие животные, обнаруживать утечки разных газов, взрывчатые и другие опасные вещества, контролировать экологическую обстановку.
Примером еще одной специальной сенсорной системы, аналога органа слуха, являются акустические системы. В отличие от рассмотренных выше ультразвуковых сенсорных систем, эти системы работают в диапазоне звуков, воспринимаемых человеческим ухом. Это тоже пассивные системы, воспринимающие звуки с помощью обычных микрофонов и осуществляющие распознавание по ним объектов внешней среды и их свойства.