Generiranje trajektorije robota

UVOD

Robotika je primjenjena tehnička znanost koja predstavlja spoj strojeva i računalske tehnike .Ona uključuje različite oblasti kao što su projektiranje strojeva, teoriju upravljanja i regulacije, mikroelektroniku, kompjutersko programiranje, umjetnu inteligenciju ,ljudski faktor i teoriju proizvodnje.Drugim riječima, robotika je znanost koja pokriva područja mehanike, elektronike, informatike i automatike. Ona se bavi prvenstveno proučavanjima strojeva koji mogu zamjeniti čovjeka u izvršavanju zadataka, kao što su razni oblici fizičkih aktivnosti i donošenja odluka(odlučivanje). Razvoj robotike je iniciran željom čovjeka da pokuša pronaći zamjenu za sebe koja bi imala mogućnost oponašanja njegovih svojstava u različitim primjenama, uzimajući u obzir i međudjelovanje sa okolinom koja ga okružuje. U 20 st. prvi se put susreće naziv robot: uveo ga je češki književnik K.Čapek 1920.g. u svojoj drami “RUR” (Rossumovi univerzalni roboti).Suvremeni roboti nastali su 1950 –tih u SAD-u, a potječu od pronalaska teleoptera, s jedne strane, te numerički upravljanih alatnih strojeva, s druge strane. U Americi je robot Insitute of America, 1980 godine, definirao robota kao višefunkcionalnog manipulatora s mogućnošću reprogramiranja, projektiranog da prenosi materijale, dijelove ,alatke i posebne naprave kroz različite programirane pokrete u svrhu obavljanja različitih zadataka. Ova definicija je prilično restriktivna, budući da isključuje mobilne robote, koji u današnje vrijeme doživljavaju ekspanziju. Općenitija bi definicija bila da je robot stroj koji posjeduje inteligentnu vezu između percepcije i akcije., S tim u vezi se može definirati pojam inteligentnog robota kao stroja sposobnog da prikuplja informacije iz okolnog svijeta i koristeći znanje o okolini uspijeva da se uspješno kreće u njoj. Računarsko upravljanje robotskim sistemima teži primjeni ekspertnih sistema i umjetne inteligencije u području automatskog upravljanja.Temeljni trend u robotici odnosi se na mobilnost , inteligenciju i autonomnost u nestrukturiranoj sredini. Ovaj trend je moguće postići upotrebom malih, jeftinih i visokoperformantnih računala. Termin robot, u ovom kontekstu, predstavlja sistem koji je sposoban ostvariti predviđena ponašanja u realnom svijetu .Robotski sistemi dobivaju signale(ulaze) iz okoline sredine preko senzora i djeluje na istu pomoću pogona (aktuatora) .Veza između opažanja i djelovanja može biti ostvarena jednostavnom obradom signala ili pak može uključivati složene postupke odlučivanja, interpretaciju cilja i druge aspekte rasuđivanja. Većina autonomnih sistema pokazuju samo neke oblike mobilnosti: na zemlji, pod vodom, u zraku ili u svemiru. Mobilnost se može načiniti upotrebom kotača, nogu, peraja, rotora ili drugih pogona.Težište je na mogućnosti gibanja i samodovoljnosti, a ne na činjenici da je sistem biološka imitacija. Naravno biološki modeli robotskih sistema su od važnog interesa budući da su živi sistemi prototipovi autonomnih ponašanja.

OPĆENITO O ROBOTICI
Robotika je tehnička disciplina koja je nastala prije svega da olakša obavljanje nekih poslova čovjeku.Ljudi su imali želju da stvore „ umjetnog čovjeka“ upravo ne temelju robotike, kojoj se čovjek posvećuje kako bi projektirao i napravio idealnog robota.
Riječ robot prvi put spominje se u drami češkog pisca Karela Čapeka (1890-1938)
R.U.R (Rossumovi univerzalni roboti), praizvedenoj u Pragu 1920. godine (Slika
1.1). U toj kolektivnoj drami, izumitelj Rossum uspijeva otkriti formulu izrade robota koji svojim izgledom i sposobnostima gotovo u potpunosti mogu zamijeniti ljude. Zbog ogromne potražnje za robotima dolazi do hiperprodukcije i ubrzanog usavršavanja robota(“evolucije”), njihove društvene samoorganizacije i konačno,
generalne pobune protiv ljudi koja završava potpunim zatiranjem ljudske vrste.Nažalost po njih, uništena je i Rossumova formula za njihovu proizvodnju, čime se roboti suočavaju s problemom nemogućnosti produljenja svoje vrste .
Iskrom ljubavi, koja se u epilogu drame rađa između dva robota različitog spola najnaprednije generacije, otvara se tračak nade u mogućnost opstanak robotske vrste
Svaki ljubitelj znanstvene fantastike u ovom zapletu može prepoznati ideje
koje i danas dominiraju djelima ovog žanra. Upravo jedan od najpoznatijih klasika
znanstvene fantastike, Isaac Asimov (1920-1992), u svojoj kratkoj priči Runaround prvi put spominje riječ ROBOTIKA s osnovnim značenjem studije uporabe robota.