Выбор критериев и классификация мобильных робототехнических систем на колесном и гусеничном ходу

Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
В.А. Корсунский, К.Ю. Машков, В.Н. Наумов
Выбор критериев
и классификация мобильных
робототехнических систем
на колесном и гусеничном ходу
Допущено УМО вузов РФ по образованию в области
транспортных машин и транспортно-технологических
комплексов в качестве учебного пособия для студентов
вузов, обучающихся по специальности
«Автомобиле- и тракторостроение»
Москва
2014

УДК 621.865.8 (075.8)
ББК 32.816
К69
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/124/book76.html
Факультет «Специальное машиностроение»
Кафедра «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные
роботы»
Рекомендовано Учебно-методической комиссией факультета
«Специальное машиностроение» МГТУ им. Н.Э. Баумана
Рецензенты: д-р техн. наук C.Б. Шухман,
д-р техн. наук С.В. Бахмутов
Корсунский В. А.
К69
Выбор критериев и классификация мобильных робототехнических систем на колесном и гусеничном ходу : учеб. пособие
/ В. А. Корсунский, К. Ю. Машков, В. Н. Наумов. — М. : Изд-во
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. — 45, [3] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-3881-5
Проанализированы различные определения терминов «робот» и
«робототехническая система» (РТС). Приведены классификационные
признаки робототехнических систем и выполнен анализ различных
критериев классификации. Представлена обобщенная структура РТС.
Рассмотрены категории рабочих сред, в которых функционируют мобильные РТС. Установлены границы параметрических рядов масс
мобильных роботов.
Для студентов старших курсов, обучающихся по специальности
«Автомобиле- и тракторостроение».
УДК 621.865.8 (075.8)
ББК 32.816
ISBN 978-5-7038-3881-5
c
⃝МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014
c
⃝Оформление. Издательство
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014

ВВЕДЕНИЕ
При разработке сложных технических систем, таких, например, как робототехнические системы (РТС), возникает целый ряд
задач, включающих в себя процедуры принятия решений, оценку характеристик, выбор критериев, установление свойств. Выбор
определенной стратегии из нескольких альтернативных, классификация, разработка концепции являются весьма сложной проблемой,
для решения которой требуется анализ множества различных факторов. Чаще всего альтернативные характеристики или критерии
не могут быть полностью определены параметрами, имеющими
точное количественное измерение. Поэтому возникает необходимость сочетать количественные и качественные оценки по неравнозначным характеристикам с точки зрения их влияния на такой
предмет выбора, как РТС в целом. Высокая значимость совершаемого выбора и его последствий делает сомнительной возможность
«интуитивного» решения таких задач.
Существует ряд методов комплексной многокритериальной
оценки:
• метод балльных оценок;
• метод взвешенных оценок;
• метод Дельфи;
• метод Саати и др.
Метод Саати позволяет ранжировать предлагаемые альтернативные схемы или решения по выбранным критериям с учетом
значимости последних. По сравнению со сходными методами этот
метод имеет ряд преимуществ, особенно проявляющихся при его
инженерном применении [1].
3

Например, классификация транспортных средств (легковых
автомобилей, автомобилей высокой проходимости, тракторов, тягачей, автобронетанковой техники, мобильных роботов или планетоходов) предусматривает их деление на классы по признакам
функционального назначения, по способу управления, по весовым параметрам (по массе), по ресурсу и т. п. Однако все эти
классификационные признаки взаимосвязаны.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННОЙ
СТРУКТУРЫ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
1.1. Цель классификации
Целью классификации является нахождение общих свойств
(признаков), присущих РТС, по которым осуществляется группирование объектов. Классификация представляет собой последовательный и итеративный процесс.
Трудности при разработке классификации РТС, являющихся
многофункциональными системами, обусловливаются широким
выбором возможных решений.
Введем некоторые определения.
Классом, в широком смысле этого слова, называется множество
объектов, связанных общностью структуры и поведения.
Самый главный класс будем называть суперклассом, а подклассом — класс, производный от суперкласса.
Если один класс повторяет структуру и поведение другого класса, то говорят о простом наследовании, a если класс повторяет
структуру и поведение нескольких классов — то о множественном
наследовании.
При разработке любой классификации кандидаты для классов
и объектов, выбираются, как правило, из реальных объектов, событий, возможных ролей и их взаимодействий.
В объектно ориентированном анализе выделяют три подхода к
классификации, которые включают в себя [2]:
• классическое распределение по категориям (группирование
по свойствам);
• концептуальное объединение (группирование по некоторой
концепции);
5