Controllo ad intelligenza artificiale in spazi cilindrici 4D per applicazioni di robotica industriale

Questo articolo scientifico sostiene la tesi che un algoritmo di controllo, facente uso di intelligenza artificiale, per poter essere efficiente necessiti di sfruttare le simmetrie integrate in ogni manipolatore robotico industrale così che quest’ultimo possa essere ulteriormente caratterizzato ed utilizzato. Il prodotto di questo miglioramento è uno spazio discreto a griglia cilindrica quadridimensionale (4D) che può direttamente sostituire complessi modelli robotici. A* è scelto per il suo ampio utilizzo tra simili algoritmi di ricerca, in modo da studiare i vantaggi e gli svantaggi del controllo di robot industriali tramite la griglia discreta cilindrica 4D. Lo studio mostra che questo approccio consente di controllare un robot senza alcuna conoscenza specifica dei modelli cinematici e dinamici del robot al momento della pianificazione e dell’esecuzione. In effetti, le posizioni dei giunti del robot per ciascuna cella della griglia vengono precalcolate e memorizzate come conoscenza, quindi recuperate rapidamente dall’algoritmo di ricerca di percorso quando necessario. Lo spazio discreto cilindrico 4D presenta sia i vantaggi dello spazio di configurazione che dello spazio di lavoro cartesiano tridimensionale del robot. Poiché l’ottimizzazione del percorso è il nucleo di qualsiasi algortimo di ricerca, incluso A*, la griglia cilindrica 4D fornisce uno spazio di ricerca che può incorporare ulteriori conoscenze sotto forma di proprietà delle celle, inclusa la presenza di ostacoli e l’occupazione volumetrica dell’intero corpo del robot industriale, da usare in applicazioni per l’evitamento degli ostacoli. Il compromesso principale è tra una capacità limitata della conosenza precalcolata nella griglia e la velocità di ricerca del percorso migliore. Questo approccio innovativo incoraggia l’uso di algoritmi di ricerca per applicazioni robotiche industriali, apre la via allo studio di altre simmetrie fisiche presenti in altri modelli di robot e pone le basi per l’applicazione di algoritmi dinamici per l’evitamento degli ostacoli.