4. Cấu trúc nội dung của luận án
1.2.1. Các hệ thống dẫn đường cho rô-bốt trong nhà
Các hệ thống dẫn đường cho rơ-bốt trong nhà được phân thành ba nhóm lớn.
Điều hướng dựa trên bản đồ có sẵn: Đây là những hệ thống phụ thuộc vào mơ
hình hình học do người dùng tạo hoặc bản đồ tô pô của môi trường.
Điều hướng dựa trên xây dựng bản đồ: Đây là những hệ thống sử dụng các cảm
biến để xây dựng các mơ hình hình học hoặc tơpơ của mơi trường và sau đó sử dụng chúng cho việc điều hướng sau này.
Điều hướng không bản đồ: Đây là những hệ thống hồn tồn khơng sử dụng biểu
diễn rõ ràng nào về không gian diễn ra sự điều hướng, mà là dùng đến việc nhận ra các vật thể tìm thấy trong mơi trường hoặc theo dõi các vật thể đó bằng cách tạo ra các chuyển động dựa trên về quan sát trực quan.
1.2.1.1. Dẫn đường toàn cục
Dẫn đường tồn cục là khả năng nhận biết vị trí của đối tượng thơng qua bản đồ quy chiếu. Kể từ khi Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) xuất hiện, dẫn đường toàn cục được áp dụng rất nhiều trong cuộc sống.
Dẫn đường tồn cục u cầu có các thiết bị hỗ trợ từ bên ngoài. Các thiết bị hỗ trợ này phải có khả năng xác định chính xác vị trí và ít di chuyển hoặc có thể bổ sung sự di chuyển của chúng vào việc tính tốn vị trí. Các hệ thống hỗ trợ này thường u cầu có độ chính xác cao dẫn đến tốn kém. Nếu khơng có khả năng vẽ các bản đồ này, việc dẫn đường toàn cục không thể diễn ra kể cả khi các thiết bị hỗ trợ rất hiện đại. Thơng thường việc này được thực hiện khi sự tính tốn cũ khơng cịn áp dụng được nữa.
1.2.1.2. Dẫn đường cục bộ
Dẫn đường cục bộ là khả năng xác định vị trí của các đối tượng có liên quan để tương tác phù hợp. Sự tương tác này cũng bao gồm xác định vị trí của bản thân đối tượng một cách tương đối thơng qua các đối tượng cịn lại. Thơng thường, vị trí ở đây là vị trí trong tọa độ cầu với gốc tọa độ là đối tượng chính cần được dẫn đường.
Việc dẫn đường cục bộ thường được thực hiện một cách độc lập từ chính đối tượng cần được dẫn đường. Dẫn đường cục bộ có tính chính xác khơng cao bằng dẫn đường tồn cục, tuy nhiên chi phí đầu tư khơng cần lớn. Trong q trình hoạt động của đối tượng, một bản đồ được tạo nên và cập nhật dựa trên sự dẫn đường cục bộ có thể hỗ trợ việc dẫn đường toàn cục. Dẫn đường cục bộ được áp dụng tốt trong trường hợp không gian di chuyển của đối tượng nhiều biến động hoặc không biết trước. Ở trong trường hợp này, những bản đồ được vẽ từ trước thường không đáng tin cậy hoặc không kịp cập nhật. Như vậy, sự dẫn đường cục bộ thường được cho là tối ưu trong thời điểm đó.
1.2.1.3. Dẫn đường riêng
Là khả năng xác định chính xác vị trí của các bộ phận cấu thành nên rô-bốt để thực hiện tương tác với thế giới ngồi phù hợp. Như vậy, hình thức dẫn đường này có mục đích và ứng dụng hồn tồn khác với các hình thức dẫn đường trên. Trong trường hợp này, sơ đồ di chuyển đã được biết trước và thường ít thay đổi. Các khả năng quyết định trong dẫn đường cũng sẽ ít hơn.
Dẫn đường riêng được áp dụng khi hành động của đối tượng cần được thực hiện một cách chính xác và ít hao tổn. Thường thì một hành động sẽ được diễn ra giống nhau trong mọi trường hợp, tuy nhiên khi điều kiện như nhiệt độ, khối lượng… thay đổi ít nhiều sẽ ảnh hưởng tới tính chính xác của hành động. Việc định vị các phần cấu thành nên đối tượng sẽ giúp đối tượng điều chỉnh các số liệu điều khiển cho phù hợp với bối cảnh để cho sai số thấp nhất. Hoạt động của rô-bốt cứu hộ ảnh hưởng trực tiếp đến mạng sống con người. Chính vì thế, độ chính xác của các hành động cũng là một điều rất đáng lưu tâm. Hình thức dẫn đường riêng giúp hành động của đối tượng chính xác nên cũng được áp dụng trong rô-bốt cứu hộ.