रोबोटिक मैपिंग

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रोबोटिक मैपिंग कंप्यूटर दृष्टि और कार्टोग्राफी से संबंधित एक अनुशासन है।[1] और मैपिंगकला स्वायत्त रोबोट का लक्ष्य मैपिंग (बाहरी उपयोग) या फर्श योजना (इनडोर उपयोग) का निर्माण (या उपयोग) करने में सक्षम होना है और उसमें स्वयं को और इसके रिचार्जिंग बेस या बीकन को स्थानीयकृत करना है। रोबोटिक मैपिंग वह शाखा है जो मैपिंग/योजना में स्वयं को स्थानीयकृत करने और कभी-कभी स्वायत्त रोबोट द्वारा मैपिंग या फर्श योजना का निर्माण करने की क्षमता के अध्ययन और अनुप्रयोग से संबंधित है।

कुछ जानवरों को जीवित रखने के लिए क्रमिक रूप से आकार की ब्लाइंड एक्शन पर्याप्त हो सकती है। उदाहरण के लिए कुछ कीड़ों के लिए, पर्यावरण को मैपिंग के रूप में व्याख्या नहीं किया जाता है, और वे केवल ट्रिगर प्रतिक्रिया के साथ ही जीवित रहते हैं। इस प्रकार थोड़ी अधिक विस्तृत नेविगेशन रणनीति नाटकीय रूप से रोबोट की क्षमताओं को बढ़ाती है। संज्ञानात्मक मैपिंग नियोजन क्षमताओं और वर्तमान धारणाओं, याद की गई घटनाओं और अपेक्षित परिणामों के उपयोग को सक्षम करते हैं।

संचालन

रोबोट के पास जानकारी के दो स्रोत होते हैं: इडियोथेटिक और एलोथेटिक स्रोत है। जब गति में होता है तो रोबोट मृत गणना विधियों का उपयोग कर सकता है जैसे कि उसके पहियों के क्रांतियों की संख्या पर दृष्टि रखना; यह मूर्खतापूर्ण स्रोत से मेल खाता है और इस प्रकार रोबोट की पूर्ण स्थिति दे सकता है, किंतु यह संचयी त्रुटि के अधीन है जो तेजी से बढ़ सकता है।

एलोथेटिक स्रोत रोबोट के सेंसर से मेल खाता है, जैसे कैमरा, माइक्रोफोन,लेज़र , लिडार का या सोनार यहां समस्या "अवधारणात्मक अलियासिंग" है। इसका अर्थ यह है कि दो अलग-अलग स्थानों को एक ही माना जा सकता है। उदाहरण के लिए, किसी बिल्डिंग में, केवल दृश्य जानकारी से स्थान निर्धारित करना लगभग असंभव है, क्योंकि सभी कॉरीडोर एक जैसे दिख सकते हैं।[2] रेंज इमेजिंग सेंसर या 3डी स्कैनर [3][4] का उपयोग करके रोबोट के वातावरण के 3-आयामी मॉडल तैयार किए जा सकते हैं।[5]

मैपिंग प्रतिनिधित्व

मैपिंग का आंतरिक प्रतिनिधित्व मैट्रिक या टोपोलॉजिकल हो सकता है:[6]

  • मीट्रिक फ्रेमवर्क मनुष्यों के लिए सबसे समान है और यह दो आयामी स्थान पर विचार करता है जिसमें यह वस्तुओं को रखता है। वस्तुओं को स्पष्ट निर्देशांक के साथ रखा गया है। यह प्रतिनिधित्व बहुत उपयोगी है, किंतु ध्वनी के प्रति संवेदनशील है और दूरियों की स्पष्ट गणना करना कठिनाई है।
  • टोपोलॉजिकल फ्रेमवर्क केवल उनके बीच स्थानों और संबंधों पर विचार करता है। प्राय: स्थानों के बीच की दूरियाँ संचित हो जाती हैं। मैपिंग तब ग्राफ़ (असतत गणित) है, जिसमें नोड्स स्थानों से मेल खाते हैं और चाप पथों के अनुरूप होते हैं।

अनिश्चितता को संभालने के लिए कई विधि मैपिंग के संभाव्य निरूपण का उपयोग करती हैं।

मैपिंग निरूपण की तीन मुख्य विधियाँ हैं, अर्थात् मुक्त स्थान मैपिंग, वस्तु मैपिंग और मिश्रित मैपिंग होती है। ये ग्रिड की धारणा को नियोजित करते हैं, किंतु ग्रिड के रिज़ॉल्यूशन को अलग-अलग करने की अनुमति देते हैं जिससे यह उत्तम हो सके जहां अधिक स्पष्टता की आवश्यकता हो सकती है और इस प्रकार जहां मैपिंग समान हो वहां अधिक मोटा हो जाता है।

मैप लर्निंग

मैपिंग सीखने को स्थानीयकरण प्रक्रिया से अलग नहीं किया जा सकता है, और स्थानीयकरण में त्रुटियों को मैपिंग में सम्मिलित किए जाने पर कठिनाई उत्पन्न होती है। इस समस्या को सामान्यतः साथ स्थानीयकरण और मैपिंगण (एसएलएएम) के रूप में जाना जाता है।

एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त समस्या यह निर्धारित करना है कि क्या रोबोट पर्यावरण के भाग में पहले से संग्रहीत है या कभी नहीं गया है। इस समस्या को हल करने की विधि इलेक्ट्रिक बीकन, नियर फील्ड संचार (एनएफसी), वाईफ़ाई , दृश्यमान प्रकाश संचार (वीएलसी) और लाई-फाई और ब्लूटूथ का उपयोग करना है।[7]

पथ नियोजन

गति योजना महत्वपूर्ण उद्देश्य है क्योंकि यह रोबोट को बिंदु A से बिंदु B तक जाने की अनुमति देता है। इस प्रकार पथ नियोजन एल्गोरिदम को उनकी कम्प्यूटेशनल जटिलता द्वारा मापा जाता है। रीयल-टाइम मोशन प्लानिंग की व्यवहार्यता मैपिंग (या फर्श की योजना ) की स्पष्टता, रोबोट स्थानीयकरण और बाधाओं की संख्या पर निर्भर है। टोपोलॉजिकल रूप से पथ नियोजन की समस्या ग्राफ़ (असतत गणित) में दो नोड्स के बीच मार्ग खोजने की सबसे छोटी पथ समस्या से संबंधित है।

रोबोट नेविगेशन

Main article: रोबोट नेविगेशन

मोटर वाहन नेविगेशन प्रणाली के समान आउटडोर रोबोट जीपीएस का उपयोग कर सकते हैं।

स्थानीयकरण वायरलेस हार्डवेयर के साथ संयुक्त इनडोर रोबोट के लिए मैपिंगों के अतिरिक्त वैकल्पिक प्रणालियों का उपयोग फ्लोर प्लान और बीकन के साथ किया जा सकता है।[8] इलेक्ट्रिक बीकन सस्ते रोबोट नेविगेशनल प्रणाली के लिए सहायता कर सकते हैं।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Fernández-Madrigal, Juan-Antonio (30 September 2012). Simultaneous Localization and Mapping for Mobile Robots: Introduction and Methods: Introduction and Methods. IGI Global. ISBN 978-1-4666-2105-3.
  2. ↑ Filliat, David, and Jean-Arcady Meyer. "Map-based navigation in mobile robots:: I. a review of localization strategies." Cognitive Systems Research 4.4 (2003): 243-282.
  3. ↑ Surmann, Hartmut, Andreas Nüchter, and Joachim Hertzberg. "An autonomous mobile robot with a 3D laser range finder for 3D exploration and digitalization of indoor environments." Robotics and Autonomous Systems 45.3-4 (2003): 181-198.
  4. ↑ Malik, Aamir Saeed (30 November 2011). Depth Map and 3D Imaging Applications: Algorithms and Technologies: Algorithms and Technologies. IGI Global. ISBN 978-1-61350-327-0.
  5. ↑ Jensen, Björn, et al. Laser range imaging using mobile robots: From pose estimation to 3D-models. ETH-Zürich, 2005, 2005.
  6. ↑ Thrun, Sebastian. "Learning metric-topological maps for indoor mobile robot navigation." Artificial Intelligence 99.1 (1998): 21-71.
  7. ↑ "स्मार्ट इनडोर स्पेस बनाने में आपका साथी". IndoorAtlas.
  8. ↑ "इंडोर पोजिशनिंग के लिए एक ऑटोनॉमस पैसिव RFID- असिस्टेड मोबाइल रोबोट सिस्टम" (PDF). Retrieved 19 October 2015.
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