Принцип действия. Робототехнические системы, которые способны выполнить поставленную перед ними задачу в изменяющихся условиях внешней среды, называются адаптивными. Это означает, что в процессе выполнения задания могут возникнуть ситуации, которые нельзя описать на этапе формирования задания, но можно предусмотреть ориентировочно. Определяющей характеристикой адаптивных систем является их способность получать информацию о внешней среде и использовать ее далее для формирования управления.
Общая схема робототехнической адаптивной системы. На ее вход поступает каким-либо образом сформулированное задание, для исполнения которого вычисляется управление на основании информации о внешней среде и текущем состоянии механизма. Сформированное управление изменяет состояние механизма, который, возможно, в свою очередь измеряет состояние внешней среды. Эти изменения состояний механизма учитываются при формировании управления таким образом, чтобы обеспечить выполнение задания исполнительным механизмом. Параметры внешней среды, информация о которых необходима роботу в связи с выполнением им задания, чаще всего поступают от информационной подсистемы, но поскольку внешняя среда также может оказать влияние на действия робота, то информацию о ее состоянии можно получить косвенно с помощью датчиков состояния механизма.
Для выяснения общих принципов построения адаптивных систем рассмотрим простую адаптивную робототехническую систему. Пусть на транспортере, движущемся с постоянной скоростью, перемещаются блоки, расположение которых заранее известно (например, они находятся в углублениях ленты транспортера) . Задача манипуляционного робота — взять блок с ленты транспортера и поставить его в заранее известное место на неподвижной поверхности. В том случае, если скорость транспортера известна, задание может быть выполнено с помощью простого программного робота. Но даже небольшие отклонения положения блока в момент захватывания, вызванные, например, неравномерностью скорости транспортера, приведут к тому, что блок не будет захватываться манипулятором точно в центре тяжести или не будет захватываться им вовсе, а робот будет продолжать выполнять запрограммированную последовательность движений до тех пор, пока его не остановит человек-оператор.
При непостоянной скорости транспортера для того, чтобы робот выполнил необходимые технологические операции, его необходимо оснастить системой, измеряющей скорость транспортера и соответственно изменяющей алгоритм управления. Используя несложную систему, мы можем теперь не требовать постоянства скорости транспортера, продолжая предъявлять тем не менее довольно жесткие требования к расположению блоков на транспортере. Таким образом, даже с помощью несложного устройства можно реализовать простой адаптивный робот. Чтобы освободиться и от этого ограничения, можно использовать системы очувствления (сенсорные системы) ПР.
