antecedentes teóricos de las arquitecturas de control

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Alumno: Luis Daniel Ayón Soto Materia: Sistemas Robóticos Profesor: Ing. Javier Claustro Bobadilla Antecedentes Teóricos de las Arquitecturas de Control (Resumen) En la mitología griega se hace referencia Talus, un gigante hecho de hoja de lata, quien protegía a Creta de los invasores. En este caso se pensó en un humano artificial con un fin estrictamente militar, ya que su objetivo era el de dar protección. Arquitecturas de Control Una de las primeras definiciones sobre sistemas control en robots encontrados en la revisión bibliográfica, es la propuesta por Walter Jacobs. En esta publicación se describe que el comportamiento de un robot depende de la selección de una estrategia, donde ésta es emitida por un componente del sistema llamado control. Otra definición sobre arquitectura de robots es proporcionada por Ronald Arkin en donde indica que la arquitectura de robot son "las especificaciones y sistemas programados que proveen las herramientas y lenguajes para la construcción de sistemas basados en comportamientos. Aproximación Deliberativa Un robot que emplea una aproximación deliberativa requiere un conocimiento relativamente completo sobre el entorno, y usa este conocimiento para calcular el resultado de sus acciones, una capacidad que le permite optimizar su desempeño relativo al modelo que posee del entorno. Aproximación Reactiva Se puede definir que un sistema de control reactivo es una técnica que se caracteriza por la fuerte dependencia existente entre la información obtenida a través del sistema de percepción y las acciones que se generan. Típicamente, en el contexto del comportamiento de un motor, las respuestas en el sistema robótico se producen oportunamente ante cambios en la estructura del entorno.

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Breve descripción acerca de los antecedentes teóricos de las arquitecturas de control, prácticamente se trata de una materia muy importante de la róbotica

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Alumno: Luis Daniel Ayn Soto Materia: Sistemas RobticosProfesor: Ing. Javier Claustro Bobadilla

Antecedentes Tericos de las Arquitecturas de Control (Resumen)En la mitologa griega se hace referencia Talus, un gigante hecho de hoja de lata, quien protega a Creta de los invasores. En este caso se pens en un humano artificial con un fin estrictamente militar, ya que su objetivo era el de dar proteccin.

Arquitecturas de Control Una de las primeras definiciones sobre sistemas control en robots encontrados en la revisin bibliogrfica, es la propuesta por Walter Jacobs. En esta publicacin se describe que el comportamiento de un robot depende de la seleccin de una estrategia, donde sta es emitida por un componente del sistema llamado control.

Otra definicin sobre arquitectura de robots es proporcionada por Ronald Arkin en donde indica que la arquitectura de robot son "las especificaciones y sistemas programados que proveen las herramientas y lenguajes para la construccin de sistemas basados en comportamientos.

Aproximacin DeliberativaUn robot que emplea una aproximacin deliberativa requiere un conocimiento relativamente completo sobre el entorno, y usa este conocimiento para calcular el resultado de sus acciones, una capacidad que le permite optimizar su desempeo relativo al modelo que posee del entorno.

Aproximacin ReactivaSe puede definir que un sistema de control reactivo es una tcnica que se caracteriza por la fuerte dependencia existente entre la informacin obtenida a travs del sistema de percepcin y las acciones que se generan. Tpicamente, en el contexto del comportamiento de un motor, las respuestas en el sistema robtico se producen oportunamente ante cambios en la estructura del entorno.

Arquitecturas hbridas reactivas-deliberativasSe muestran robots con forma humana que intentan reproducir movimientos humanos como andar o arrodillarse. En el aspecto psquico se intenta copiar las formas de razonar, navegar y aprender. Tambin se intenta reproducir la estructura emocional humana e incluso se disean arquitecturas completas que intentan implementar los niveles de abstraccin mental y afectiva del ser humano.

Arquitectura Automtica DeliberativaExisten dos mecanismos mediante los que el hombre procesa la informacin percibida de su entorno: los procesos automticos y los reflejos. Por procesos reflejos se entienden aquellos procesos que requieren de la capacidad de razonamiento o decisin. Los procesos automticos apenas requieren de intervencin de la atencin. En el ser humano cabe, por lo tanto, diferenciar entre dos niveles de actividad mental: nivel Deliberativo y el nivel Automtico. Basndose en estas ideas, en la arquitectura AD se establecen slo dos niveles: Deliberativo y Automtico. El nivel Deliberativo est asociado con procesos reflexivos y el nivel Automtico con procesos automticos. Las capas en la arquitectura AD Ambos niveles presentan una caracterstica comn: estn formados por habilidades. Las habilidades son las diferentes capacidades para razonar, procesar informacin o llevar a cabo una accin. Estas habilidades son activadas por rdenes de ejecucin producidas por otras habilidades o por un secuenciador, devolviendo datos y eventos a las habilidades o secuenciadores que las hayan activado. Esas habilidades son la base de la arquitectura AD.

Nivel DeliberativoEn el nivel Deliberativo se encuentran los mdulos que requieren razonamiento o una capacidad de decisin. Estos mdulos no producen respuestas inmediatas y necesitan procesar la informacin con la que trabajan para tomar decisiones. Estos mdulos son los que forman las habilidades deliberativas y son activadas por otras habilidades o por el secuenciador principal, que ser el encargado del correcto funcionamiento de estas habilidades. A diferencia del nivel Automtico, las actividades del nivel Deliberativo se llevan a cabo secuencialmente y no es posible realizar ms de una actividad deliberativa al mismo tiempo, tal y como ocurre en los humanos.

Habilidades deliberativasLas habilidades deliberativas son cada una de las capacidades de razonamiento y decisin con las que cuenta el sistema autnomo. Son las encargadas de manejar y modificar la memoria a largo plazo de la arquitectura, as como de manejar y secuenciar las habilidades automticas.

Nivel AutomticoEl nivel Automtico se encarga del control a bajo nivel de los dispositivos de los que dispone el robot. Este nivel permite al robot tener la capacidad de reaccin necesaria para responder rpidamente a cambios producidos en su entorno.

Sensores y actuadores virtualesLos sensores y actuadores virtuales son los mdulos que se comunican con el Hardware del robot. Los mdulos que necesiten acceder a datos proporcionados por los sensores o enviar comandos a los actuadores lo harn a travs de ellos.

Habilidades AutomticasLas habilidades automticas se definen como la capacidad de procesar informacin procedente de los sensores virtuales y/o generar rdenes de ejecucin sobre los actuadores virtuales. Estas habilidades son clasificadas como perceptivas, sensorimotoras y habilidades para el procesamiento de informacin. Las habilidades perceptivas interpretan la informacin percibida de los sensores, de las habilidades sensorimotoras o de otras habilidades perceptivas.

Tipos de memorias de la arquitectura ADLa arquitectura AD est formada por tres tipos de memoria: memoria sensorial, memoria a corto plazo y memoria a largo plazo. La memoria sensorial almacena informacin percibida directamente de los sensores, mantiene una detallada informacin sensorial y tiene un tiempo de vida corta. La memoria a corto plazo Slo almacena informacin que sea til al robot para ejecutar una determinada tarea. En la arquitectura AD, parte de esta informacin est contenida en las habilidades automticas y deliberativas y otra es almacenada en la memoria a corto plazo, que es comn para ambos niveles. En la memoria a largo plazo se almacena el conocimiento duradero. Este conocimiento puede venir del aprendizaje, del procesamiento de la informacin almacenada en la memoria a corto plazo o puede estar dada a priori. El robot usa este conocimiento para razonar o para tomar decisiones.