Error Detection and Recovery in Robotics

روباتیک علمی است که تلاش می کند یک ارتباط محاسباتی و هوشمندانه بین ادراک و عمل ایجاد کند. شاید اساسی ترین مشکلات در رباتیک امروزه عدم قطعیت و خطا در کنترل، سنجش و مدل سازی باشد. در این تک نگاری نویسنده آنچه را که شاید اولین درمان سیستماتیک مشکل عدم قطعیت باشد ارائه می دهد. این کتاب نظریه‌ای را که او برای برنامه‌ریزی حرکات سازگار برای کارهایی مانند مونتاژ روباتیک ایجاد کرده است، شرح می‌دهد. برنامه ریز می تواند برنامه های کنترل ربات را ترکیب کند که در مواجهه با عدم قطعیت در سیستم کنترل، حسگرهای ربات، و تنوع در هندسه مجموعه قوی هستند. شاید عمیق ترین سهم در نظریه جدید تشخیص و بازیابی خطا (EDR) باشد. در حالی که EDR عمدتاً ناشی از مشکل عدم قطعیت است، کاربرد آن ممکن است بسیار گسترده باشد. EDR یک موضوع پایدار اما نامشخص در تحقیقات هوش مصنوعی و روباتیک بوده است. نویسنده یک تعریف سازنده و هندسی برای استراتژی های EDR ارائه می دهد و نشان می دهد که چگونه می توان آنها را محاسبه کرد. این نظریه نشان دهنده یک حمله ریاضی ظریف به مسئله تشخیص و بازیابی خطا بر اساس استدلال هندسی و فیزیکی است. در نهایت، الگوریتم‌هایی برای سنتز خودکار استراتژی‌های EDR توضیح داده می‌شوند و نتایج جدید در مورد پیچیدگی محاسباتی آن‌ها تحلیل می‌شوند.

Robotics is the science that attempts to forge an intelligent, computational connection between perception and action. Perhaps the most fundamental problems in robotics today are uncertainty and error in control, sensing, and modelling. In this monograph the author provides what is perhaps the first systematic treatment of the uncertainty problem. This book descibes the theory he developed for planning compliant motions for tasks such as robotic assembly. The planner can synthesize robot control programs that are robust in the face of uncertainty in the control system, the robot sensors, and variation in the geometry of the assembly. Perhaps the deepest contribution lies in a new theory of Error Detection and Recovery (EDR). While EDR is largely motivated by the problem of uncertainty its applicability may be quite broad. EDR has been a persistent but ill-defined theme in AI and robotics research. The author gives a constructive, geometric definition for EDR strategies, and shows how they may be computed. This theory represents an elegant mathematical attack on the problem of error detection and recovery based on geometric and physical reasoning. Finally, algorithms for the automatic synthesis of EDR strategies are described, and new results on their computational complexity are analyzed.