Järjestämättömissä ympäristöissä autonomisesti toimivien robottien ohjausjärjestelmä: Diplomityö

Jukka Remes

Järjestämättömissä ympäristöissä autonomisesti toimivien robottien ohjausjärjestelmä: Diplomityö

Translated title of the contribution: Control system for robots operating in unstructured environments: Master's Thesis

Jukka Remes

VTT Technical Research Centre of Finland

Research output: Thesis › Master's thesis

Abstract

Käytöspohjainen ohjaus on osoittautunut lupaavaksi ratkaisuksi, kun robotit toimivat järjestämättömissä ympäristöissä. Tässä työssä tutustutaan käytöspohjaiseen robotin ohjaukseen liittyvään tutkimukseen perusteellisen kirjallisuusselvityksen ja oman ohjausjärjestelmän rakentamisen kautta. Kirjallisuusselvityksessä keskitytään tarkastelemaan kehitettyjen ohjausjärjestelmien arkkitehtuureja ja ratkaisuja käytösten koordinointiin. Koordinointiin löydetään ratkaisuja perustuen etuoikeuksiin, tilakoneisiin, käytösten väliseen kilpailuun, superpositioon, äänestykseen, sumeaan logiikkaan ja optimointiin. Ratkaisuja löydetään myös muihin tärkeisiin käytöspohjaisten ohjausjärjestelmien ongelmiin. Näitä ovat muun muassa se, miten ohjaus voidaan osittaa käytöksiksi, ja se, miten vältetään näennäisesti hyvä ohjaus, joka saattaa viedä ohjauksen umpikujaan. Työssä kehitetään ohjausjärjestelmä käyttäen kirjallisuusselvityksessä saavutettua tietämystä. Kehitystyö lähtee liikkeelle järjestelmän määrittämisestä menetelmä- ja arkkitehtuuritasoilla. Kyseisessä vaiheessa valitaan kirjallisuusselvityksessä esille tulleista lupaavimmat ja tässä työssä toteuttamiskelpoisimmat menetelmät. Myöskin ohjausjärjestelmän arkkitehtuuriin otetaan vaikutteita useammista lähteistä. Kehitetty ohjausjärjestelmä perustuu näin ollen ideoihin ja konsepteihin, joita useat tutkijat ovat koestaneet omissa töissään. Ohjausjärjestelmä toteutetaan itse rakennetun laitteiston päälle Java-ohjelmistona käyttäen kehitystyössä UML-mallinnusta. Oman ohjausjärjestelmän lisäksi työssä esitetään ohjausjärjestelmän rakentamiseen liittyviä näkökulmia, joita on opittu kirjallisuusselvityksen ja järjestelmän rakentamisen yhteydessä.

Translated title of the contribution	Control system for robots operating in unstructured environments: Master's Thesis
Original language	Finnish
Qualification	Master Degree
Awarding Institution	University of Oulu
Place of Publication	Oulu
Publication status	Published - 2002
MoE publication type	G2 Master's thesis, polytechnic Master's thesis

Cite this

@mastersthesis{3f6545ca06ec4ac688f4c2a53ce7b4f1,

title = "J{\"a}rjest{\"a}m{\"a}tt{\"o}miss{\"a} ymp{\"a}rist{\"o}iss{\"a} autonomisesti toimivien robottien ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}: Diplomity{\"o}",

abstract = "K{\"a}yt{\"o}spohjainen ohjaus on osoittautunut lupaavaksi ratkaisuksi, kun robotit toimivat j{\"a}rjest{\"a}m{\"a}tt{\"o}miss{\"a} ymp{\"a}rist{\"o}iss{\"a}. T{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} tutustutaan k{\"a}yt{\"o}spohjaiseen robotin ohjaukseen liittyv{\"a}{\"a}n tutkimukseen perusteellisen kirjallisuusselvityksen ja oman ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}n rakentamisen kautta. Kirjallisuusselvityksess{\"a} keskityt{\"a}{\"a}n tarkastelemaan kehitettyjen ohjausj{\"a}rjestelmien arkkitehtuureja ja ratkaisuja k{\"a}yt{\"o}sten koordinointiin. Koordinointiin l{\"o}ydet{\"a}{\"a}n ratkaisuja perustuen etuoikeuksiin, tilakoneisiin, k{\"a}yt{\"o}sten v{\"a}liseen kilpailuun, superpositioon, {\"a}{\"a}nestykseen, sumeaan logiikkaan ja optimointiin. Ratkaisuja l{\"o}ydet{\"a}{\"a}n my{\"o}s muihin t{\"a}rkeisiin k{\"a}yt{\"o}spohjaisten ohjausj{\"a}rjestelmien ongelmiin. N{\"a}it{\"a} ovat muun muassa se, miten ohjaus voidaan osittaa k{\"a}yt{\"o}ksiksi, ja se, miten v{\"a}ltet{\"a}{\"a}n n{\"a}enn{\"a}isesti hyv{\"a} ohjaus, joka saattaa vied{\"a} ohjauksen umpikujaan. Ty{\"o}ss{\"a} kehitet{\"a}{\"a}n ohjausj{\"a}rjestelm{\"a} k{\"a}ytt{\"a}en kirjallisuusselvityksess{\"a} saavutettua tiet{\"a}myst{\"a}. Kehitysty{\"o} l{\"a}htee liikkeelle j{\"a}rjestelm{\"a}n m{\"a}{\"a}ritt{\"a}misest{\"a} menetelm{\"a}- ja arkkitehtuuritasoilla. Kyseisess{\"a} vaiheessa valitaan kirjallisuusselvityksess{\"a} esille tulleista lupaavimmat ja t{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} toteuttamiskelpoisimmat menetelm{\"a}t. My{\"o}skin ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}n arkkitehtuuriin otetaan vaikutteita useammista l{\"a}hteist{\"a}. Kehitetty ohjausj{\"a}rjestelm{\"a} perustuu n{\"a}in ollen ideoihin ja konsepteihin, joita useat tutkijat ovat koestaneet omissa t{\"o}iss{\"a}{\"a}n. Ohjausj{\"a}rjestelm{\"a} toteutetaan itse rakennetun laitteiston p{\"a}{\"a}lle Java-ohjelmistona k{\"a}ytt{\"a}en kehitysty{\"o}ss{\"a} UML-mallinnusta. Oman ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}n lis{\"a}ksi ty{\"o}ss{\"a} esitet{\"a}{\"a}n ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}n rakentamiseen liittyvi{\"a} n{\"a}k{\"o}kulmia, joita on opittu kirjallisuusselvityksen ja j{\"a}rjestelm{\"a}n rakentamisen yhteydess{\"a}.",

author = "Jukka Remes",

note = "CA: ELE Oulun yliopisto, S{\"a}hk{\"o}tekniikan osasto, Tietotekniikan koulutusohjelma",

year = "2002",

language = "Finnish",

school = "University of Oulu",

}

TY - GEN

T1 - Järjestämättömissä ympäristöissä autonomisesti toimivien robottien ohjausjärjestelmä

T2 - Diplomityö

AU - Remes, Jukka

N1 - CA: ELE Oulun yliopisto, Sähkötekniikan osasto, Tietotekniikan koulutusohjelma

PY - 2002

Y1 - 2002

N2 - Käytöspohjainen ohjaus on osoittautunut lupaavaksi ratkaisuksi, kun robotit toimivat järjestämättömissä ympäristöissä. Tässä työssä tutustutaan käytöspohjaiseen robotin ohjaukseen liittyvään tutkimukseen perusteellisen kirjallisuusselvityksen ja oman ohjausjärjestelmän rakentamisen kautta. Kirjallisuusselvityksessä keskitytään tarkastelemaan kehitettyjen ohjausjärjestelmien arkkitehtuureja ja ratkaisuja käytösten koordinointiin. Koordinointiin löydetään ratkaisuja perustuen etuoikeuksiin, tilakoneisiin, käytösten väliseen kilpailuun, superpositioon, äänestykseen, sumeaan logiikkaan ja optimointiin. Ratkaisuja löydetään myös muihin tärkeisiin käytöspohjaisten ohjausjärjestelmien ongelmiin. Näitä ovat muun muassa se, miten ohjaus voidaan osittaa käytöksiksi, ja se, miten vältetään näennäisesti hyvä ohjaus, joka saattaa viedä ohjauksen umpikujaan. Työssä kehitetään ohjausjärjestelmä käyttäen kirjallisuusselvityksessä saavutettua tietämystä. Kehitystyö lähtee liikkeelle järjestelmän määrittämisestä menetelmä- ja arkkitehtuuritasoilla. Kyseisessä vaiheessa valitaan kirjallisuusselvityksessä esille tulleista lupaavimmat ja tässä työssä toteuttamiskelpoisimmat menetelmät. Myöskin ohjausjärjestelmän arkkitehtuuriin otetaan vaikutteita useammista lähteistä. Kehitetty ohjausjärjestelmä perustuu näin ollen ideoihin ja konsepteihin, joita useat tutkijat ovat koestaneet omissa töissään. Ohjausjärjestelmä toteutetaan itse rakennetun laitteiston päälle Java-ohjelmistona käyttäen kehitystyössä UML-mallinnusta. Oman ohjausjärjestelmän lisäksi työssä esitetään ohjausjärjestelmän rakentamiseen liittyviä näkökulmia, joita on opittu kirjallisuusselvityksen ja järjestelmän rakentamisen yhteydessä.

AB - Käytöspohjainen ohjaus on osoittautunut lupaavaksi ratkaisuksi, kun robotit toimivat järjestämättömissä ympäristöissä. Tässä työssä tutustutaan käytöspohjaiseen robotin ohjaukseen liittyvään tutkimukseen perusteellisen kirjallisuusselvityksen ja oman ohjausjärjestelmän rakentamisen kautta. Kirjallisuusselvityksessä keskitytään tarkastelemaan kehitettyjen ohjausjärjestelmien arkkitehtuureja ja ratkaisuja käytösten koordinointiin. Koordinointiin löydetään ratkaisuja perustuen etuoikeuksiin, tilakoneisiin, käytösten väliseen kilpailuun, superpositioon, äänestykseen, sumeaan logiikkaan ja optimointiin. Ratkaisuja löydetään myös muihin tärkeisiin käytöspohjaisten ohjausjärjestelmien ongelmiin. Näitä ovat muun muassa se, miten ohjaus voidaan osittaa käytöksiksi, ja se, miten vältetään näennäisesti hyvä ohjaus, joka saattaa viedä ohjauksen umpikujaan. Työssä kehitetään ohjausjärjestelmä käyttäen kirjallisuusselvityksessä saavutettua tietämystä. Kehitystyö lähtee liikkeelle järjestelmän määrittämisestä menetelmä- ja arkkitehtuuritasoilla. Kyseisessä vaiheessa valitaan kirjallisuusselvityksessä esille tulleista lupaavimmat ja tässä työssä toteuttamiskelpoisimmat menetelmät. Myöskin ohjausjärjestelmän arkkitehtuuriin otetaan vaikutteita useammista lähteistä. Kehitetty ohjausjärjestelmä perustuu näin ollen ideoihin ja konsepteihin, joita useat tutkijat ovat koestaneet omissa töissään. Ohjausjärjestelmä toteutetaan itse rakennetun laitteiston päälle Java-ohjelmistona käyttäen kehitystyössä UML-mallinnusta. Oman ohjausjärjestelmän lisäksi työssä esitetään ohjausjärjestelmän rakentamiseen liittyviä näkökulmia, joita on opittu kirjallisuusselvityksen ja järjestelmän rakentamisen yhteydessä.

M3 - Master's thesis

CY - Oulu

ER -

Järjestämättömissä ympäristöissä autonomisesti toimivien robottien ohjausjärjestelmä: Diplomityö

Abstract

Fingerprint

Cite this