Статья

Название статьи РЕЗУЛЬТАТЫ КОСМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА «КОНТУР–2» ПО ОТРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЙ УДАЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ НАПЛАНЕТНЫМИ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
Автор В. А. Мулюха, В. С. Заборовский, М. Ю. Гук, А. В. Силиненко
Рубрика РАЗДЕЛ III. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ И МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ
Месяц, год 09, 2017
Индекс УДК 681.532.62
DOI 10.23683/2311-3103-2017-9-153-169
Аннотация «Контур-2» – совместный космический эксперимент Роскосмоса, Германского аэрокосмического центра (DLR), ЦНИИ РТК и РКК «Энергия», посвященный отработке технологий телеуправления напланетными роботами с борта орбитального космического аппарата по комбинированному каналу связи с ограниченной пропускной способностью для решения задач исследования планет Солнечной системы. В статье представлено описание научной аппаратуры эксперимента, методы исследования и основные результаты. Эксперимент проходил в два этапа. В течение второй половины 2015 года DLR и ЦНИИ РТК провели сеансы управления, в которых российские космонавты успешно управляли с РС МКС стационарными роботами «Сурикат» и ROBOTIK, расположенными в Германии и России, а также мобильным роботом «Юла» в ЦНИИ РТК, и антропоморфным роботом Justin в DLR-RMC. При управлении стационарным роботом «Сурикат» использовалось очувствление среды передачи данных. При увеличении задержек в сети, сопротивление рукоятки задающего манипулятора увеличивалось. Источником данных обратной связи при управлении роботами ROBOTIK и Justin были силомоментные датчики в шарнирах роботов. При управлении роботом «Юла» использовалась обратная связь на базе модели объекта. При этом позиционирование робота на полигоне осуществлялось по данным видеокамеры. В рамках второго этапа работы во второй половине 2016 года осуществлялось управление мобильным роботом «Рябина» на специализированном трехмерном полигоне в ЦНИИ РТК, а также были проведены эргономические эксперименты по оптимизации параметров джойстика с силомоментной обратной связью для работы в условиях микрогравитации. При управлении мобильным роботом «Рябина» также использовалась обратная связь на базе модели объекта, но для получения более точных данных о текущем положении робота использовалась система Vicon. В результате подготовки и проведения космического эксперимента была создана и апробирована система управления с борта РС МКС наземными роботами с обеспечением эффекта телеприсутствия на основе комбинирования тактильной и визуальной обратной связи (видео и 3D-модель).

Скачать в PDF

Ключевые слова Контур-2; космический эксперимент; телеуправление; телеприсутствие; силомоментная обратная связь; мобильный робот.
Библиографический список 1. Albu-Schaeffer А., Bertleff W., Rebele B., Schaefer B., Landzettel K., Hirzinger G. ROKVISS – robotics component verification on ISS current experimental results on parameter identification // IEEE International Conference Robotics and Automation. – 2006. – P. 3879-3885.
2. Ландцеттель К., Заборовский В.С., Кондратьев А.С., Силиненко А.В., Беляев М.Ю., Бабкин Е.В. Эксперимент «Контур» на Российском сегменте МКС // ГМИК им. К.Э. Циолковского. Научные чтения памяти К.Э. Циолковского, г. Калуга. – 16.09.2009. – URL: http://readings.gmik.ru/lecture/2009-EKSPERIMENT-KONTUR-NA-ROSSIYSKOM-SEGMENTE-MKS (дата обращения: 03.11.2017).
3. Заборовский В.С., Кондратьев А.С., Силиненко А.В., Мулюха В.А., Ильяшенко А.С., Филиппов М.С. Удаленное управление робототехническими объектами в космических экспериментах серии «Контур» // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2012. – № 6 (162). – C. 23-32.
4. Заборовский В.С., Гук М.Ю., Мулюха В.А., Ильяшенко А.С. Сетецентрический подход к созданию системы удаленного управления робототехническими объектами с борта орбитальной станции // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2013. – № 6 (186). – C. 17-26
5. Гук М.Ю., Силиненко А.В. «Контур-2» - совместный российско-германский космический эксперимент по силомоментному управлению наземными роботами с борта МКС // Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», 1-2 октября 2014. – СПб.: Изд-во «Политехника-сервис», 2014. – С. 59-64.
6. Заборовский В.С. Гук М.Ю. Ильяшенко А.С. Мулюха В.А. Силиненко А.В. Селезнев К.С. Программное обеспечение для отработки алгоритмов сетевого интерактивного управления роботами с борта МКС // Программная инженерия. – 2013. –№ 12. – С. 20-26.
7. Мулюха В.А., Ильяшенко А.С., Заборовский В.С. Система супервизорного сетецентрического управления для роботов наземного и космического базирования // Материалы конференции «Управление в морских и аэрокосмических системах» (УМАС-2016).
– СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2016. – C. 96-103.
8. Мулюха В.А., Гук М.Ю., Заборовский В.С. Система супервизорного сетецентрического управления робототехническими объектами // Экстремальная робототехника: Труды Международной научно-технической конференции. – СПб.: ООО «АП4Принт», 2016.
– C. 405-410.
9. Заборовский В.С., Гук М.Ю., Мулюха В.А. Применение киберфизического подхода в задачах сетецентрического управления роботами // Робототехника и техническая кибернетика. – 2014. – № 2 (3). – С. 12-18.
10. Заборовский В.С., Мулюха В.А., Лукашин А.А., Ильяшенко А.С. Управление группировками киберфизических объектов в среде облачных вычислений // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015. – № 10 (171). – С. 45-60.
11. Мулюха В.А., Ильяшенко А.С., Лабошин Л.Ю. Метод централизованной обработки сенсорных данных при удаленном управлении группой мобильных киберфизических объектов // Материалы 4-ой Всероссийской научно-технической конференции: в 2 т. Т. 2.
– Ростов-на Дону: Изд-во ЮФУ, 2016. – С. 162-166. – ISBN: 978-5-9275-2040-4.
12. Zaborovsky V., Lukashin A., and Muliukha V. «Cyber-Physical Systems From Theory to Practice» (Edited by Danda B. Rawat, Joel J. P. C. Rodrigues, and Ivan Stojmenovic). – CRC Press 2015. – P. 259-282. – ISBN: 978-1-4822-6333-6. DOI: 10.1201/b19290-15.
13. Muliukha Vladimir, Ilyashenko Alexander, Zaborovsky Vladimir, and Lukashin Alexey. «yber-physical approach to the network-centric robotics control task // AIP Conference Proceedings, 1776, 090056 (2016). DOI:http://dx.doi.org/10.1063/1.4965420.
14. Zaborovsky V., Muliukha V., and Ilyashenko A. Cyber-Physical Approach in a Series of Space Experiments “Kontur” // NEW2AN/ruSMART 2015, LNCS 9247. – P. 745-758. DOI: 10.1007/978-3-319-23126-6_69.
15. Заборовский В.С., Мулюха В.А., Силиненко А.В., Ильяшенко А.С. Проведение космических экспериментов с использованием сети многоцелевых робототехнических операций // 4-я Всероссийская мультиконференция по проблемам управления: Материалы 4-й Всероссийской мультиконференции. Т. 1. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. – C. 281-283.
16. Заборовский В.С., Кондратьев А.С., Ильяшенко А.С., Мулюха В.А., Силиненко А.В. Сетецентрические технологии выполнения многоцелевых операций группировкой напланетных роботов, управляемых с борта пилотируемой орбитальной станции // Труды XVLI чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского (г. Калуга 13-15 сентября 2011 г.). – Казань: Центр Оперативной Печати, 2012. – C. 33-45.
17. Zaborovsky V., Guk M., Muliukha V., Ilyashenko A. Cyber-physical approach to the network-centric robot control problems // NEW2AN/ruSMART 2014, LNCS 8638. – P. 619-629.
18. Артигас Д., Рики К., Вебер Б., Штельцер М., Балахандран Р., Шатцль С., Байер Р., Штайнметц М., Вогль Д., Брюннер Б., Альбу-Шэффер А., Гук М.Ю., Заборовский В.С., Кондратьев А.С., Мулюха В.А., Силиненко А.В., Шмаков О.А. Отработка силомоментного телеуправления напланетными роботами с борта МКС в рамках эксперимента «Контур-2» // Робототехника и техническая кибернетика. – 2016. – № 3 (12). – С. 48-56.
19. Muliukha V., Zaborovsky V., Ilyashenko A., and Silinenko A. Traffic Management and Access Control in Space Experiment “Kontur-2” // Proceedings of The Ninth International Conference on Emerging Security Information, Systems and Technologies (SECURWARE 2015), August 23-28, 2015. – Venice, Italy. – P. 9-14. – ISBN: 978-1-61208-427-5.
20. Мулюха В.А., Ильяшенко А.С. Перспективные направления развития космических экспериментов в области удаленного сетевого управления многоцелевыми робототехническими операциями // Сб. трудов РКК «Энергия» им. С.П. Королева. Сер. XII. – 2014.
– Вып. 2.– С. 77-83.

Comments are closed.