Minijaturizacija elemenata elektronike, optike, kao i mikromehanička izrada dijelova omogućili su primjenu minijaturnih robotiziranih uređaja u različitim područjima ljudskih djelatnosti. Možda ...najinteresantnije i najkorisnije je područje primjene u medicini. Početkom stoljeća sve više se primjenjuju bežične endoskopske kapsule za dijagnozu i ograničene intervencije u probavnom traktu. Dijagnoza cjelokupnog probavnog trakta s tim minijaturnim robotiziranim kapsulama je bezbolna i sigurna, a mogu obuhvatiti i područja koja se do sada nisu mogla endoskopski pregledavati. Sve se više usavršavaju ne samo u pogledu većeg broja, kvalitete i prijenosa snimljenih slika tokom svog kretanja, već im se dodaju i druge mogućnosti poput usmjeravanja kretanja, zaustavljanje te obavljanje raznih medicinskih intervencija.
Članak donosi teorijski model za projektiranje mekih pneubotskih konstrukcija koje se mogu konstruirati i pokretati koristeći jedinični modularni volumenski element. Analizom konstrukcije mekih ...robota, pneumatski prilagodljivih i reagirajućih konstrukcija te umjetničkih instalacija, dobiven je set od četiriju osnovnih tipova tjelesnih nacrta kao apstraktnih izraza za projektiranje složenih modularnih pneubotskih konstrukcija u arhitekturi.
Intelligent Control of agent autonomous rehabilitation robot is a very complex problem, especially for stroke patients' treatments and dealing with real-time EMG sensors readings of muscles activity ...states and transfer between real-time Human motions to interface with rehabilitation robot agent or assisteddevice. The field of Artificial Intelligence and neural networks plays a critical role in modern intelligent control interfaces for robot devices. This paper presents a novel hybrid intelligent robot control that acts as human-robot interaction, where it depends on real-time EMG sensor patients data and extracted features along with estimated knee joint angles from Extended Kalman Filter method are used for training the intelligent controller using support vector machines trained with Adatron Learning algorithm for handling huge data values of sensors readings. Moreover, the proposed platform for rehabilitation robot agent is tested in the framework of the NAO Humanoid Robot agent along with Neurosolutions Toolkit and Matlab code. The average overall accuracy of the proposed intelligent motion SVM-EKF controller shows average high performance that approaches average 96% of knee motions classifications and also good performance for comparing Extended Kalman filter knee joint angles estimations and real EMG human knee joint angles in the framework of Human Walk Gait cycle. Also, the basic enhancement of proposing PSO optimization technique for robot knee motion is discussed for future improvements. The overall algorithm, methodology and experiments are presented in this paper along with future work.
This thesis treats the problem of the network coverage in randomly deployed
wireless sensor networks. Placing the nodes quasi-randomly is often the only
way of deploying the network in geographically ...inaccessible regions. This way
of deployment is often present in military applications. In military
applications, high quality of the network coverage is usually a primary goal,
despite the fact that the nodes cannot be placed manually in the optimal
positions where they would all together provide the highest coverage, a
certain degree of robustness, and redundancy, by using the minimum number of
nodes. Bearing in mind that this kind of installation is usually realized by
using artillery or the aircrafts, before approaching the energy, security,
and reliability optimization, it is important for the application to meet the
basic functionality, i. e., it is important for the values of the basic
parameters that provide a certain degree of the network coverage and
connectivity for a given area of interest to be assessed. The area of
interest can be a region of any shape. In military applications, it is
usually the region of size 5-20km2. If the aim is for the whole area to be
covered, we deal with the area coverage. Another usual example of the
appliance of the wireless sensor networks in military applications is related
to the detection of intruders while attempting to cross the line between two
regions. In this case, we deal with the barrier coverage. This thesis covers
the modeling of the stochastic implementation of the wireless sensor
networks, the analysis of the area and the barrier coverage, as well as the
methods for improving the barrier coverage by using mobile nodes or robots.
Under the initial assumptions and approximations, the conditions for an
expected degree of the specific types of coverage are given for those types
of coverage whose quality can be expressed in terms of the expected detection
probability. But, regarding the strong barrier coverage, instead of assessing
the coverage quality, only the information on barrier coverage creation can
be derived, i.e., a strong barrier coverage can either be accomplished or not
accomplished. According to the theoretical results from literature, it can be
concluded that the full barrier coverage can be achieved almost always if the
very strict conditions are met. These conditions, however, are hard to be
provided. Therefore, in this thesis, two algorithms for creating the full
barrier coverage, by filling the network breaks with mobile nodes or by using
robots, in the situations where these conditions are not met, are proposed.
In order for the algorithms to be implemented, a simulator is developed.
According to the rules defined in algorithms, the simulator determines the
number of breaks, the position and the appropriate number of additionally
needed nodes for the strong barrier coverage to be provided. The simulator
functionality is verified by using the theoretically derived results for the
area coverage and the weak barrier coverage. Instead of using the fully
mobile network, in order to make the price of the network more flexible, the
hybrid networks are considered in this thesis. The proposed algorithms for
improving the strong barrier coverage can be executed in centralized or
distributed manner. To mend the barrier gaps, either mobile nodes (that fill
the gaps and become part of the network just as same as the other stationary
nodes) or mobile robots (that place the stationary nodes into the appropriate
positions) can be used. Algorithms for moving the mobile devices in hybrid
networks are also proposed. Bearing in mind some of the development trends in
system and software engineering, related to improving the efficiency of the
development process by using the appropriate methodologies and machine-based
identification of the data structures, in this thesis, the description of the
technical solution is given in the context of CMMI (Capability Maturity Model
Integration) while the most important aspects of the automatic identification
of the position and the sensing characteristics of the nodes are presented by
using the methodologies of the conceptual modeling.
U ovoj tezi se razmatra problem pokrivenosti bežičnim senzorskim mrežama u
slučaju stohastičkog razmeštaja čvorova u određenom regionu od interesa.
Stohastički razmeštaj čvorova je jedini način instalacije mreže u situacijama
kada je pristup terenu otežan ili nemoguć. Tipični primeri ovog načina
instalacije nalaze se u oblasti vojnih primena. U vojnim aplikacijama,
najčešće je potrebno obezbediti dobru pokrivenost regiona od interesa
senzorskim poljem, bez obzira na činjenicu što se senzori ne mogu manuelno
smestiti u optimalnim pozicijama gde je pokrivenost maksimalna pri minimalnom
broju senzorskih čvorova i pri određenom nivou robusnosti i redundatnosti
mreže. Štaviše, ovakav vid instalacije se može realizovati uglavnom samo
upotrebom artiljerije ili avijacije te je, u ovim uslovima, pre nego što se
pristupi optimizaciji mreže po pitanju potrošnje energije, sigurnosti i
pouzdanosti, potrebno odrediti fundamentalne parametre pri kojima se može
postići osnovna funkcionalnost mreže, odnosno određeni stepen pokrivenosti
područja od interesa i potrebna konektivnost. Područje od interesa može biti
region bilo kojeg oblika. U vojnim aplikacijama, to je najčešće geografsko
područje površine od 5 do 20 . Ako je cilj očitavanje veličina iz čitavog
regiona, govorimo o pokrivenosti regiona. Drugi čest slučaj primene
senzorskih mreža u vojnim aplikacijama, odnosi se na obezbeđivanje određene
linije između dva regiona po pitanju prelaska neprijateljskih vojnih trupa sa
jednog regiona na drugi. U ovom slučaju se govori o pokrivenosti barijere. U
ovoj tezi se vrši modeliranje i analiza stohastičke implementacije bežičnih
senzorskih mreža da bi se, u okviru modela, izvršila evaluacija pokrivenosti
regiona kao i evaluacija i poboljšanje pokrivenosti senzorskom barijerom
korišćenjem mobilnih čvorova ili robota. U ovom pravcu se, pod određenim
početnim pretpostavkama i aproksimacijama, daju uslovi za postizanje
očekivanog nivoa određenog tipa pokrivenosti kao i određivanje uticaja
fundamentalnih parametara mreže na kvalitet pokrivenosti za one tipove
pokrivenosti gde se kvalitet može izraziti u pogledu očekivane verovatnoće
detekcije objekata ili događaja. Međutim, kada je u pitanju sigurna senzorska
barijera, ona može postojati ili ne postojati. U tom smislu se ne može
govoriti o stepenu kvaliteta pokrivenosti već samo o verovatnoći postojanja
jakih (ili sigurnih) senzorskih barijera. Na osnovu teorijskih izvedbi iz
literature, može se zaključiti da je sigurno postojanje jake senzorske
barijere moguće ostvariti samo pod određenim strogim uslovima instalacije.
Međutim, kako su ti uslovi praktično teško ostvarivi, u ovom radu se predlažu
dva algoritma za dopunjavanje mreže koristeći mobilne čvorove ili robote u
uslovima kada nisu zadovoljeni strogi uslovi postojanja jakih senzorskih
barijera. Za implementaciju algoritma se razvija simulator kojim se određuje
pozicija i broj dodatnih mobilnih čvorova potrebnih da bi se u svakoj
situaciji sa velikom verovatnoćom formirala jaka senzorska barijera.
Funkcionalnost simulatora se verifikuje korišćenjem teorijski izvedenih
rezultata za pokrivenost regiona i pokrivenost slabom senzorskom barijerom.
Umesto korišćenja potpuno mobilnih mreža (koje su manje fleksibilne u pogledu
troškova realizacije mreže), ovde se koriste hibridne mreže, gde se
predloženi algoritmi za određivanje pozicija i broja dodatnih čvorova mogu
praktički realizovati na centralizovan ili distribuiran način. Za
dopunjavanje mreže se mogu koristiti mobilni čvorovi (koji se kreću do
određene tačke, a zatim izvršavaju istu funkciju kao i svi ostali statički
čvorovi) ili roboti (koji nose određeni broj fiksnih čvorova i pozicioniraju
ih u određenim tačkama mreže). U okviru teze se takođe predlažu algoritmi za
pomeranje ovih uređaja u cilju ostvarivanja sigurnih senzorskih barijera.
Uzevši u obzir neke trendove razvoja u sistemskom i softverskom inženjerstvu,
koji se odnose na povećanje efikasnosti razvoja rešenja koristeći
odgovarajuće modele unapređivanja procesa i na metodologiju mašinskog
prepoznavanja podatkovnih struktura, u ovoj tezi se daje opis razvoja rešenja
u kontekstu integracionog modela sazrevanja procesa a najvažniji aspekti
procesa automatskog prepoznavanja pozicija i osnovnih funkcionalnih
karakteristika čvorova u zavisnosti od okolnosti instalacije se opisuje kroz
metode konceptualnog modeliranja.
Robotski obradni sustavi imaju značajnu ulogu u modernoj proizvodnji. Radom se predlaže primjena virtualnih robota za off-line programiranje. Prikazan je rekonfigurabilni robot za obradu, programiran ...u G-kôdu, koji se može izravno koristiti od strane programera i operatora CNC alatnih strojeva. Predmet istraživanja su petoosni i šestoosni roboti vertikalne zglobne konfiguracije koji mogu biti konfigurirani tako da emuliraju alatne strojeve s petoosnim vertikalnim i horizontalnim gibanjem glavnog vretena. Razmatrani obradni sustavi su podržani ekvivalentnim virtualnim robotima u CAD/CAM okruženju i sustavu upravljanja. U cilju demonstracije učinkovitosti predložene arhitekture, obrađeno je nekoliko probnih izradaka.
Zbog snažnog razvoja informacijskih tehnologija informacijske operacije više nisu predmet isključivo vojne terminologije ratovanja, već se pod pojmom informacijskih operacija mogu opisati i ...djelovanja koja se manifestiraju i unutar civilnog informacijskog prostora.
U tom kontekstu suvremeni informacijski prostor u sve većoj mjeri obilježavaju društvene mreže koje su formirale jednu nereguliranu virtualnu okolinu čime se pogoduje širenju ekstremnih stavova, namjernih protuobavijesti i stvaranju obmana. Društvene mreže koriste se za radikalizaciju, regrutaciju, popularizaciju i oblikovanje javne percepcije djelovanja terorističkih, anarhističkih, radikalnih i ekstremnih društvenih grupacija koje ih koriste za agitiranje, nametanje ideoloških koncepata ili za nametanje interesno određenih narativa. Njihovo korištenje u manipulativnom kontekstu sve je izraženija i u političkoj komunikaciji čime pridonose polarizaciji društva. Predstavljaju pogodan alat i za upravljanje percepcijom kako bi se utjecalo na emocije, motive, promišljanje i odluke interesno određene skupine. Uz pomoć softverskih robota mogu se koristiti i za vođenje operacija utjecaja, informacijskih, medijskih i psiholoških operacija, bez obzira da li ih poduzimaju državni ili nedržavni akteri, manjiske i nasilne grupacije ili da se radi o korporativnom, marketinškom, političkom ili znanstvenom djelovanju. Meta takvog djelovanja mogu biti izvještajni sustavi i politički čelnici u cilju da donesu krive zaključke, procjene i odluke (u pravilu su to odluke od interesa provoditelja navedenih operacija).
Plasiranje protuobavijesti i širenje interesno određenih narativa, nisu novost, međutim suvremene tehnologije omogućavaju nove metode manipulacije čiji su razmjeri sve zamagljeniji i teže raspoznatljivi, poglavito u društvenom djelovanju. Teoretičari informacijskih znanosti stoga se suočavaju s problemom vrednovanja takvih informacija.
U tu svrhu teorijski je opisano korištenje društvenih mreža u političkom i sigurnosnom kontkestu, koji su potencijalni nositelji takvog djelovanja te su problematizirani i analizirani najsuvremeniji mehanizmi i tehnološki alati, korištenje tzv. softverskih robota.
Proces osposobljavanja mišića za normalne funkcije je skup i dugotrajan uz korištenje dostupnih metoda. Postoje komercijalni strojevi za tu svrhu koji se nazivaju sustavi za rehabilitaciju. Zbog ...njihove nedostatne slobode pokreta i visoke cijene takvi strojevi imaju ograničenu upotrebu. Stoga je jasno da je u području rehabilitiacije potrebno koristiti mehatroničke sustave. U ovom radu prikazan je algoritam i poboljšano pravilo za upravljanje rehabilitacijskog sustava za donje udove koji je implementiran na Stewart paralelnom robotu sa šest stupnjeva slobode. Pritom je korišteno upravljanje impedancijom i adaptivno upravljanje. Za estimaciju i optimiranje parametara upravljanja koriste se neuronske mreže i genetički algoritmi. Sigurnost je garantirana jer se neki parametri regulatora adaptiraju prema uvjetima stabilnosti koji su dobiveni korištenjem Ruthove teorije stabilnosti. Nakon toga, rezultati simulacija prikazani su definiranjem standardnog fizioterapijskog rada na željenoj trajektoriji. Za simulacije se koristi MATLAB/SIMULINK. Konačno, u radu je dana i usporedba predložene strategije s uobičajenim metodama.
U radu je prikazan proces projektiranja i izgradnje softvera za robotsku ispitnu stanicu koja se koristi za provjeru statora. Softver je razvijen za stanicu sa ABB IRB 140 robotskim manipulatorom i ...PC radnom stanicom koja upravlja s dva ultrazvučna senzora i pokreće LabVIEW softverski paket. Kontrolni algoritmi robota uključuju potencijalne razlike u geometrijskim značajkama pregledanih elemenata na ispitnoj stanici i nastalim razlikama u stazama kretanja manipulatora alata. Softver je dizajniran i isporučen Pratt & Whitney Rzeszów Sp. z o.o.
U ovome članku predlaže se novi algoritam upravljanja koordiniranim slijeđenjem putanje za mobilne robote zasnovan na modelsko prediktivnom upravljanju. Strategija se zasniva na pristupu s virtualnom ...strukturom gdje se cijela formacija robota smatra krutim tijelom, dok se za virtualno vodeće vozilo i za slijedeće robote optimiziraju zakoni upravljanja vodeći računa o dinamici virtualne strukture i željenom gibanju svakog od vozila. Također, algoritam ispunjava uvjet vremena konvergencije radi praćenja trajektorija na način da integrira dodatani član unutar algoritma modelsko prediktivnog upravljanja. Međutim, koristeći modelsko prediktivno upravljanje postavlja se pitanje može li ovakav pristup u otvorenom upravljačkom krugu jamčiti stabilnost. Radi toga, primijenjuje se ideja sužavajućeg ograničenja radi jamčenja stabilnosti predloženog riješenja. Iako je predloženi pristup centraliziran, provedeni su brojni simulacijski eksperimenti kako bi se ilustrirala učinkovitost i superiorno vladanje na primjeru male grupe mobilnih robota. Nadalje, pokazuje se da upravljanje slijeđenjem putanje pruža brojne prednosti u usporedbi s praćenjem trajektorije.
Postizanje stabilnog, čovjekolikog držanja čovjekolikih robota vrlo je zahtjevan zadatak. Iako postoji mnoštvo tehnika koje se koriste za postizanje stabilnih uzoraka hodanja, malo se pažnje pridaje ...sličnosti s ljudskim držanjem. Primjerice, neke tehnike koriste strategiju savijanja koljena i njihanja torza u lateralnom smjeru kako bi se osigurala stabilnost kroz promjenu položaja centra mase. Kao rezultat toga, uzorci hodanja nisu slični čovjekovom hodu. Ipak, sličnost čovjeku važan je aspekt u slučajevima kada su roboti izvedeni za suživot i interakciju s ljudima. U ovom su članku predstavljene tehnike za optimizaciju danih stabilnih držanja čovjekolikog robota s ciljem sličnosti čovjeku. Za prikupljanje podataka o čovjeku koristi se sustav za snimanje cjelokupnog gibanja tijela. Predložena su četiri različita algoritma optimizacije koji koriste zajedničku derivaciju kuta kao mjeru sličnosti. Eksperimenti provedeni koristeći HOAP-2 robot pokazuju da svi postupci generiraju držanje koje je značajno više nalik čovjekovom držanju u odnosu na početno držanje robota. Kao što rezultati pokazuju, metode optimizacije koje se zasnivaju na penjanju uzbrdo i estimaciji gradijenta smjera daju najbolje rezultate.
PDF
