Статья

Название статьи КОМПЛЕКСИРОВАННАЯ СТЗ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ПОЖАРНОГО РОБОТА
Автор А.В. Вазаев, В.П. Носков, И.В. Рубцов, С.Г. Цариченко
Рубрика РАЗДЕЛ V. СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ
Месяц, год 01-02, 2017
Индекс УДК 007:621.865.8
DOI
Аннотация На основе анализа типов, характеристик, возможностей и недостатков существующих роботизированных средств разведки и пожаротушения обоснована актуальность и необходимость повышения их автономности. Показано, что для повышения автономности мобильных роботов, оснащенных бортовым оборудованием разведки и пожаротушения, ключевыми являются задачи и проблемы создания бортовых средств формирования моделей среды функционирования по данным комплексированных систем технического зрения, объединяющих датчики и сенсоры различной физической природы. Описаны принципы построения комплексных моделей по данным бортовых СТЗ и их использования для решения навигационных задач, планирования и управления движением мобильных роботов и их навесного оборудования, а также – для повышения информативной осведомленности и снижения нагрузки на оператора при дистанционном режиме управления. Приведён математический аппарат выделения струи водопенного огнетушащего состава и определения параметров её траектории. Приведены результаты экспериментальных исследований по формированию комплексной модели реальной рабочей зоны по данным полнофункционального макета комплексированной СТЗ, в состав которого входят 3D-лазерный сенсор, цветная видеокамера и тепловизор и результаты по автоматизации управления лафета с брандспойтом при тушении очага возгорания, в том числе результаты работы созданного программного обеспечения в части сегментации комплексированного изображения с целью выделения открытого пламени и определения параметров траектории струи огнетушащего состава. Показана возможность применения сформированной модели для определения возможной зоны выполнения работ с навесным оборудованием с учётом возможной траектории струи пожаротушащего состава и выхода МРК в эту зону. Показаны примеры визуализации дополнительной информации для повышения информативной осведомленности оператора при дистанционном режиме управления. Сделан вывод, что для внедрения предлагаемых методов и средств повышения эффективности и расширения области использования пожарных МРК с навесным оборудованием требуется постановка соответствующих НИОКР и в первую очередь – в области создания комплексированныз СТЗ.

Скачать в PDF

Ключевые слова Мобильный робот; автономная система управления; комплексированная СТЗ; модель внешней среды; распознавание; классификация.
Библиографический список 1. Лакота Н.А., Носков В.П., Рубцов И.В., Лундгрен Я.-О. Моор Ф. Опыт использования элементов искусственного интеллекта в системе управления цехового транспортного робота // Мехатроника. – 2000. – № 4. – С. 44-47.
2. Каляев А.В., Носков В.П., Чернухин Ю.В., Каляев И.А. Однородные управляющие струк-туры адаптивных роботов. – М.: Наука, 1990. – 147 с.
3. Носков В.П., Носков А.В. Навигация мобильных роботов по дальнометрическим изображениям // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2005. – № 12. – C. 16-21.
4. Носков В.П., Рубцов И.В. Опыт решения задачи автономного управления движением мобильных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2005. – №12. – С. 21-24.
5. Дементей В.П., Леткина Н.Ю., Носков В.П., Цариченко С.Г. Интеллектуализация мобильных пожарно-спасательных роботизированных комплексов // Труды ХХI Междуна-родной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». – СПб.: Изд-во «Политехника-сервис». – 2010. – C. 40-46.
6. Калинин А.В., Носков В.П., Рубцов И.В. Система автовождения танка Т-72Б // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, серия «Машиностроение». Специальный выпуск «Специальная робототехника и мехатроника». – 2012. – С. 134-148.
7. Носков В.П., Рубцов И.В. Ключевые вопросы создания интеллектуальных мобильных роботов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». – 2013.
8. Буйволов Г.А., Носков В.П., Руренко А.А., Распопин А.Н. Аппаратно-алгоритмические средства формирования модели проблемной среды в условиях пересеченной местности // Сб. научн. тр. «Управление движением и техническое зрение автономных транспортных роботов». – М.: ИФТП. 1989. – С. 61-69.
9. Носков А.В., Рубцов И.В., Романов А.Ю. Формирование объединенной модели внешней среды на основе информации видеокамеры и дальномера // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2007. – № 8. – С. 2-5.
10. Казьмин В.Н., Носков В.П. Выделение геометрических и семантических объектов в дальнометрических изображениях для навигации роботов и реконструкции внешней среды // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015. – № 10 (171). – С. 71-83.
11. Вазаев А.В., Носков В.П., Рубцов И.В., Цариченко С.Г. Распознавание объектов и типов опорной поверхности по данным комплексированной СТЗ // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2016. – № 2 (175). – С. 127-139.
12. Горбань Ю.И. Пожарные роботы и ствольная техника в пожарной автоматике и пожарной охране. – М.: Пожнаука, 2013. – 352 c.
13. Wang W., Pottmann H., Liu Y. Fitting B-spline Curves to Point Clouds by Curvature-based Squared Distance Minimization // ACM Trans. Graph. – 2006. – Vol. 25, No. 2. – C. 214-238.
14. Dimitrov A., Gu R., Golparvar-Fard M. Non-Uniform B-Spline Surface Fitting from Unor-dered 3D Point Clouds for As-Built Modeling // Computer-Aided Civil and Infrastructure En-gineering. – 2016. – Vol. 31, No. 7. – C. 483-498.
15. Maekawa T., Ko K.H. Surface Construction by Fitting Unorganized Curves // Graph. Models. – 2002. – Vol. 64, No. 5. – P. 316-332.
16. Pottmann H., Leopoldseder S., Hofer M. Approximation with Active B-Spline Curves and Surfaces // Proceedings of the 10th Pacific Conference on Computer Graphics and Applications. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society, 2002. – P. 8.
17. Al-Moadhen A. et al. Improving the Efficiency of Robot Task Planning by Automatically Inte-grating Its Planner and Common-Sense Knowledge Base // Knowledge-Based Information Systems in Practice / ed. Tweedale J.W. et al. Springer International Publishing. – 2015.
– P. 185-199.
18. Ji J., Chen X. From structured task instructions to robot task plans // IC3K 2013; KEOD 2013 - 5th International Conference on Knowledge Engineering and Ontology Development, Pro-ceedings. – 2013. – P. 237-244.
19. Galindo C., Fernandez-Madrigal J.-A., Gonzalez J. Improving efficiency in mobile robot task planning through world abstraction // IEEE Transactions on Robotics. – 2004. – Vol. 20,
No. 4. – P. 677-690.
20. Milella A. et al. Combining radar and vision for self-supervised ground segmentation in outdoor environments // 2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). – 2011. – P. 255-260.

Comments are closed.