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水下聯(lián)網(wǎng)
美國國家標準局參加了國防高級研究計劃局海軍技術(shù)處資助的旨在保證大量水下機器人組成的各水下機器人組共同工作的計劃。計劃的第一個階段進行另外由兩臺同樣的機器人組成的一個組的實驗，機器人上裝有計算機，配有獨立協(xié)調(diào)工作的人工智能性程序。
機器人控制系統(tǒng)按功能分為三個子系統(tǒng)：傳感器信息處理子系統(tǒng)，“世界模型”建立子系統(tǒng)和任務(wù)分解子系統(tǒng)。有關(guān)周圍環(huán)境和機器人內(nèi)部狀態(tài)的傳感器信息用來不斷更新作為機器人世界模型基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫。后者還可以用來預(yù)報未來的情況和任務(wù)分解子系統(tǒng)用來實時規(guī)劃機器人的行動和執(zhí)行相應(yīng)的動作。
整個控制系統(tǒng)是按遞階結(jié)構(gòu)建立的，從而可以把初始的目標任務(wù)變換為對驅(qū)動裝置，傳感器，通信設(shè)備的指令。最高級是“任務(wù)級”，確定各個協(xié)調(diào)工作的機器人組的共同工作。下一級是“組級”，把這一共同任務(wù)變?yōu)槊總�機器人的任務(wù)。完成這些任務(wù)的“機器人級”形成水下機器人的基本運動和其他動作。“基本動作級”建立機器人的相應(yīng)的中間姿態(tài)（位置和姿勢）序列，據(jù)此，下一個“原始動作級”計算出平滑的軌跡，平穩(wěn)的速度和加速度。最后，最低級“伺服控制級”把這些數(shù)據(jù)變換成信號，送至驅(qū)動裝置，傳感器和其他儀器設(shè)備。
傳感器子系統(tǒng)規(guī)劃單元編制接通和斷開被動與主動定位傳感器的時間表。在計劃的這一階段中，這些時間表只是簡單的從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出，而下一步將生成這些時間表，同時要考慮定位器獲得測量值的價值和迫切性，在接通主動傳感器時自身被發(fā)現(xiàn)的危險性和測量時所需要的能耗。
世界模型由兩個重要部分組成：（1）存有關(guān)于外界和機器本身狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)庫總和；（2）數(shù)據(jù)庫更新，基于數(shù)據(jù)庫的情況預(yù)測和為回答規(guī)劃和動作執(zhí)行單元的提問對數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息進行檢索等的程序。
任務(wù)分解子系統(tǒng)的功能主要有：（1）把所有的機器人分組；（2）確定不是完成全部任務(wù)序列而是漏掉其中某些任務(wù)的可能性和合理性；（3）粗略描述各個航線和執(zhí)行任務(wù)的戰(zhàn)術(shù)；（4）確定下一步規(guī)劃的優(yōu)先參數(shù)。
我們可以看到，運用上面的方法在情景復(fù)雜的組內(nèi)協(xié)調(diào)工作的機器人數(shù)目增加時，會遇到很大的困難。在這種情況下，一般是指定一臺機器人作為“任務(wù)的指揮員”，而在每組指定一臺機器人作為“組長”，相應(yīng)地把規(guī)劃分為任務(wù)級和組級。這樣，就可以對各臺機器人的動作進行協(xié)調(diào)，即使是在機器人的數(shù)據(jù)庫不同的情況下也能得到很好的效果。
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