ناوبری روباتیک
ناوبری روباتیک[۱] بدین معنی است که یک روبات بتواند از طریق برقراری ارتباط با دنیای اطراف خود به وسیله حسگرها، به ادراک صحیحی از محیط دست یابد و با کمک مدلی که از پیرامون خود بدست میآورد، با یک برنامه ریزی دقیق، مسیری درست و بهینه را برای دستیابی به موقعیت هدف طی نماید.
این عمل در واقع همان کاری است که ما انسانها نیز برای شناخت محیط اطراف خود انجام میدهیم و در نهایت، به سمت مقصد مورد نظر حرکت میکنیم. اگر شخصی را با چشمان بسته وارد یک محیط ازپیششناختهشده کنیم، بر اساس مدلی که از ادراکات خود در گذشته داشته، با لمس یک شی میتواند موقعیت خود را در محیط متوجه شود.
برنامهریزیها همواره به وسیله مدل بهدستآمده صورت میپذیرند که در مفهومِ واضحتر بدین معناست که هر کار[۲] چه نتیجه و تبعاتی خواهد داشت. فردی که توانسته بر اساس مدل خود از محیط، محل قرار گرفتن خود را دریابد، به عواقب و تبعات کار خود نیز علم خواهد داشت.
در روباتها نیز پس از دستیابی به مدل و درک موقعیت مکانی و تحلیل مسیری که منجر به رسیدن به هدف خواهد شد، آن روبات در محیط شروع به حرکت میکند تا در نهایت وظیفه و ماموریت خود را به انجام برساند. البته در این مسیر همواره روبات با کمک گرفتن از دادههای دریافتی از حسگرها، موقعیتهای خطر- همانند برخورد با موانع و شرایط ناامن (دما ، تابش ، قرار گرفتن در معرض آب و هوا و غیره)- را شناسایی و از آنها دوری میکند.
با توجه به اهمیت و گستردگی این مبحث در مورد عملکرد روباتها، یک واحد درسی به این موضوع اختصاص داده شده که به بررسی تمامی مراحل این چرخه میپردازد. در مبحث مدلسازی، به این سوال پرداخته میشود که روبات می خواهد به چه موقعیتی برود و در مبحث نقشهبرداری از موقعیت[۳] نیز موقعیت قرارگیری اشیاء در فضا مطرح است.
به کمک ادراک[۴]، جایابی[۵] و اطلاعات بیرونی اضافی، به یک نقشه[۶] از محیط دست خواهیم یافت. البته این نقشه میتواند دقیق یا غیردقیق و همراه با خطا باشد و نتیجتاً به طور حدودی ما را راهنمایی میکند. یکی دیگر از موضوعاتی که در اینباره مطرح است، موضوع مسیریابی[۷] یا طراحی مسیر است. موضوع کنترل حرکت[۸] نیز در بخشی از درس به صورت کلی مورد بررسی قرار میگیرد- در اینجا، کنترل حرکت به معنی آشناییداشتن با ساختار روبات است. بنابراین، تمرکز اصلی این مبحث بر روی جایابی، ادراک و نقشهبرداری[۹] است.