GotAI.NET - Форум - Искусственный интеллект

Все темы | Новая тема

Стр.1 (7)

След. > >>

Поиск:

Автор

Тема: Домашний робот, полигон и игровые алгоритмы

Tester64
Сообщений: 1910

Домашний робот, полигон и игровые алгоритмы

Добавлено: 10 дек 12 18:12

Пишу свой полигон для отладки алгоритмов в робототехнике. Решил начать с нуля и постепенно, и, главное, очень маленькими и продуманными шагами развивать своего бота(робота).

Давно мечтал завести себе такого в "реале", но как представлю сколько времени и финансов уйдет на его создание, руки опускаются. Поэтому решил создать "для начала" виртуальную среду похожую на ту, где этот бот бы "жил" и заняться пока ТОЛЬКО его алгоритмами. Причем для простоты стоит забыть о заряде акамулятора и внешних датчиках (видеокамеры, ультразвук, инфракрасные камеры, лазеры) - бот и так знает где он находится и что творится вокруг - есть детальная векторная карта в сантиметрах(долях метра хоть до микрон).

Бот представляет собой простую платформу на 4х колесах с двумя програмно-управляемыми двигателями (шаговыми или аналоговыми). У бота 2 колеса ведущие, а два (еще не решил) либо свободно вращающиеся, либо дублирующие для первых(как в гусеницах). Короче - обычная детская игрушка-машинка с двумя колесиками на двигателях или танчик.

С ходовой пока не разобрался из-за сложности расчета математики влияния "сопротивления покрытия пола" на угол поворота. Кажется у гусеницы формула проще на малых скоростях и поворотах "почти на месте" (представляю что будет через год с реальным ковром или паркетом от гусениц и разворотов на месте).

Полигон представляет из себя прямоугольную квартиру (вид сверху) с известными размерами и расположением стенок и прямоугольной(для простоты) мебели(шкафы, диваны, кресла, тумбы). Сквозь них бот проехать не может - простая формула вычисляет факт "соприкосновения" с одной из стенок препядствий. Мебель может стоять и под углом, как в прочем и стены для квартиры "оригинальной" формы.

Управлять можно ТОЛЬКО двигателями колес, задавая их "скорость/силу/мощность" и "направление вращения". Через простые формулы можно задавать сразу "угол поворота" и "общую скорость/силу/мощность" для всего бота (как в автомобиле).

Полигон почти готов - остались несколько мелочей из области дизайна. Теперь хочу решать на нем какие-нибудь задачи посложнее управления кнопками "виртуального пульта" или отскакивания от стенки меняя угол. Задач придумал целый список, но из ближайше-полезных выделил две - "наезд" и "парковка".
"Наезд" - это попытка обьехав все препядствия по оптимально/разумно короткой траектории коснутся контуром бота маленького квадратика-цели.
"Парковка" - это уже более сложная задача. Надо заехать нужной стороной бота в прямоугольник "гаража" не сильно "скребясь" по стенам. Позднее можно будет так-же заезжать на "зарядную платформу".

Посоветуйте с какой стороны подойти к этим задачам! Понимаю что проблема имеет простое алгоримтическое (процедурное) решение и не требует использовать НА ЭТОМ этапе никаких сложных ИИ-наработок (вроде нейронные сетей). Подозреваю что это задача из области перебора коомбинаций из наиболее близких решений + поиск пути в лабиринте. Уверен что все это давно решено в большинстве игрушек вроде стратегий реального времени(сбор припасов), стрелялках или танчиках(для логики ботов-противников). Но я с подобными "игровыми" алгоритмами раньше не стыкался и не хочу вычитывать литературу с "похожими" названиями, но не имеющих никакого отношения к этой теме. Как и книги из серии "пишем игры" или "ИИ в играх" на 300-500 страниц со всеми возможными вариантами логики для описания поведения персонажей. В идеале распишите "своими словами" (а не давайте ссылки) на то как решаются подобные задачи в играх.

Для отладки алгоритмов планирую произвольным методом "кидать" цель и гараж и ожидать что в течении минуты бот найдет решение. Иногда можно произвольно менять начальное положение и угол бота. Можно делать запись всех его передвижений в это время и потом просматривать удачные или/и не удачные ходы для исправления/доработки алгоритма.

Полигон выполнен (под Windows) в виде простой утилитки с иконкой в области часов и маленьким "информационным" окошком поверх остальных с рисунком комнаты. Может сворачиваться не останавливаясь (что-бы не мешал работать). Может считать логику движений не отрисовывая графику (раз в 10-100 быстрее получается). Может работать как скринсейвер(если доведу, будет выглядеть подобно знаменитым аквариумам - глаз отдыхает). Писал на Delphi без использования API(кроме мелочей не относящися к самому полигону - скину форм, иконке в часах), а значит реально перевести на мультиплатформенный Lazarus (когда придумаю ответ на вопорос "зачем?"). Графику рисовал на чистом OpenGL(без движков), который тоже мультиплатформенный. На сегодня берет не больше 15-20%(в экономном 3-4%) на двух-ядерном процессоре, на компьютере который не выключается даже на ночь. Простор для отладчика...

P.S.
Заранее прошу не обсуждать здесь другие "полигоны", которые развиты лучше моего и имеют намного больше возможностей чем гонять прямоугольник внутри другого прямоугольника. Возможно они и могут работать в облаках, мультиплатформены и могут отрисовывать детально корпус 3D робота. У меня же были другие цели. В идеале я когда-нибудь сделаю реального домашнего бота своими руками и "залью" в него мою логику. А пока хочу создать работающий список "инструментов-рефлексов", которыми возможно когда-нибудь смогу оперировать - "пойди туда", "стань там и так", "подбери", "догони", "обойди/осмотри територию". Меня сейчас интересуют ТОЛЬКО алгоритмы для управления подобной "машинкой".

Так-же прошу не кидать сюда ссылки на готовые решения вроде библиотек Робо-зрения или игрвые движки где подобные решения уже встроены. Мне нужна ТОЛЬКО теория и принципы работы, на основе которых я смог бы "кодить" с НУЛЯ. Пусть у меня будет криво, медленно и с ошибками, но это должно быть моим - иначе я не пойму куда и как двигаться дальше. А так-же не хочется осознавать что мой бот - отличается от подобных только перестановкой готовых чужих модулей.

Еще прошу не обсуждать здесь принадлежность подобных задач к области ИИ. Задача - прикладная и к "разумности"/ИИ на ЭТОМ этапе не имеет никакого отношения.

Форум: Проблемы искусственного интеллекта