НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Онтолого-ориентированный подход к непрямому взаимодействию пользователей и роботов для совместного решения задач

Выпуск № 1 (66) Январь - Март 2017
Авторы:

М.П. Петров,
А.М. Кашевник
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2017-1-133-146
Аннотация
В данной статье представлен подход к взаимодействию пользователей и роботовс помощью онтологий для совместного решения задач. Использование онтологий позволяет обеспечить семантическуюинтероперабельность роботов и пользователей при их взаимодействии. В онтологиях хранятся знания о задачах, которые необходимо выполнить, а также знания о функциональных возможностях роботов и текущая ситуация (местоположение, занятость роботов и т. д). На основе этих знаний роботы и пользователи определяют задачи, которые им необходимо выполнить, и получают текущее состояние других роботов и пользователей. Онтологии публикуются в интеллектуальном пространстве, позволяющем пользователям и роботам осуществлять непрямое взаимодействие. Пользователи и роботы формируют и публикуют задачи, когда для их выполнения необходимо привлечение дополнительных ресурсов. Роботы определяют задачу, которую необходимо выполнить, объединяются в коалицию для ее выполнения и распределяют подзадачи в рамках этой коалиции. Благодаря использованию механизма публикации/подписки роботы сразу реагируют на события и на появление новых задач, а пользователи мгновенно получают наиболее актуальную информацию. В статье представлена концептуальная модель подхода к непрямому взаимодействию пользователей и роботов для совместного решения задач, рассмотрены базовые и дополнительные функции роботов, которые могут быть использованы в подходе.Также в статье показана онтологическая модель для организации знаний.Для демонстрации использования подхода при решении конкретной задачи на основе конструктора LegoMindstorms был сконструирован прототип робота, успешно выполнившего задачу движения в заданную точку и преодоления препятствия.
Ключевые слова: мобильные роботы, онтологии, интеллектуальные пространства, управление знаниями, непрямое взаимодействие, механизм публикации / подписки, семантическая интероперабельность, коалиция роботов

Список литературы
1. Васильев А.В. Мобильные мини-роботы разведки: текущее состояние, характерные черты и общие тенденции развития // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2010. – № 3 (104). – С. 119–124. 2. Васильев А.В. Реконфигурируемая транспортная платформа для малогабаритных мобильных роботов // Робототехника и техническая кибернетика. – 2014. – № 2 (3). – С. 67–71. 3. An improved compliant joint design of a modular robot for descending big obstacles / S.P. Teja, S. Harsha, A. Siravuru, S.V. Shah, K.M. Krishna // AIR'15 Proceedings of the 2015 Conference on Advances in Robotics. – Goa, India, 2015. – Art. 68. – doi: 10.1145/2783449.2783518. 4. Sekmen A., Challa P. Assessment of adaptive human-robot interactions // Knowledge-Based Systems. – 2013. – Vol. 42. – P. 49–59. – doi: 10.1016/j.knosys.2013.01.003. 5. Reaching high interactive levels with situated agents / S. Ibarra-Martínez, J.A. Castán-Rocha, J. Laria-Menchaca, J. Guzmán-Obando, E. Castán-Rocha // Ingeniería, Investigación y Tecnología. – 2013. – Vol. 14. – P. 37–42. – doi: 10.1016/S1405-7743(13)72223-6. 6. Hoshino S., Seki H. Multi-robot coordination for jams in congested systems // Knowledge-Based Systems. – 2013. – Vol. 61. – P. 808–820. – doi: 10.1016/j.robot.2013.04.011. 7. Li W., Shen W. Swarm behavior control of mobile multi-robots with wireless sensor networks // Journal of Network and Computer Applications. – 2011. – Vol. 34. – P. 1398–1407. – doi: 10.1016/j.jnca.2011.03.023. 8. Саяпин П.Л., Пак В.Г. Модуль поддержки обмена данными между роботами-поисковиками при групповом взаимодействии // Информатика и Кибернетика (ComCon-2016). – СПб., 2016. – С. 113–115. 9. Капустян С.Г., Усачев Л.Ж. Модель коллективного взаимодействия в задаче группового управления роботами в условиях противодействия // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2008. – № 12 (89). – С. 26–36. 10. Использование BML для взаимодействия группы роботов / Т. Ремерсман, А. Тидерко, У. Шаде, Ф. Шнайдер // Робототехника и техническая кибернетика. – 2014. – № 3 (4). – С. 48–52. 11. Проектирование взаимодействия человек-робот в составе единой команды космонавтов и автономных мобильных роботов на поверхности луны / А.А. Карпов, Б.И. Крючков, А.Л. Ронжин, В.М. Усов // Экстремальная робототехника. – 2016. – Т. 1, № 1. – С. 71–81. 12. Проталинский И.О., Щербатов И.А. Архитектура системы взаимодействия промышленных манипуляторов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. – 2009. – № 2. – С. 76–82. 13. Ломов А.А. Взаимодействие программного агента на уровне сессии с интеллектуальными пространствами // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. – 2013. – № 8 (137). – С. 118–121. 14. Smart-M3 information sharing platform / J. Honkola, H. Laine, R. Brown, O. Tyrkko // IEEE Symposium on Computers and Communications ISCC 2010. – Riccione, Italy, 2010. – P. 1041–1046. 15. Lego Mindstorms [Электронный ресурс]. – URL: https://www.lego.com/ru-ru/mindstorms/ (дата обращения: 31.03.2017).
Просмотров: 537