СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ НАЗЕМНОЙ РОБОТИЗИРОВАННОЙ ПЛАТФОРМЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Аннотация
Целью данной работы является проведение системного анализа мобильных роботизирован-
ных платформ, которые могут использоваться в сельском хозяйстве для транспортировки грузов
и прополки сорняков. Данное исследование является актуальным из-за увеличения численности
населения, уменьшения пахотных площадей, естественного оттока населения из сельской мест-
ности и снижения количества сельскохозяйственной техники. Для достижения поставленной
цели в работе сформировано «дерево» целей системного анализа конструктивного исполнения
платформ, которые предваряют и декомпозируют этапы проектирования и разработки роботов
сельскохозяйственного назначения. Из-за наличия нечетких и вербальных показателей оценки экс-
пертами роботизированных платформ, авторы предлагают определять их в виде нечетких ин-
тервалов, которые с применением аддитивной свертки позволяют получить комплексный показа-
тель, который может представлять либо в нечетком виде, либо в виде пессимистической, опти-
мистической или нейтральной оценок. При этом весовые коэффициенты аддитивной свертки
также можно представить в нечетком виде. Для этого предложены операции умножения и сло-
жения нечетких интервалов. Для проведения имитационного моделирования представлена структура программного обеспечения с применением объектно-ориентированного подхода. За счет
перегрузки классических операций сложения и умножения удалось реализовать алгебраические
операции с нечеткими интервалами без усложнения вычислений. Результаты моделирования под-
твердили работоспособность подхода и позволили определить конструктивное исполнение, ком-
поновку, двигатели и движители для сельскохозяйственной платформы. Предложенные методы
можно использовать перед этапами проектирования и разработки роботов различного назначе-
ния, а использование показателей в нечетком виде позволяет снизить нагрузку на экспертов.
Литература
sel'skom khozyaystve [Main trends in the development of robotic technologies in agriculture],
Izvestiya KBNTS RAN [News of the KBSC RAS], 2021, No. 5 (103)m pp. 11-20.
2. Solov'ev V.V., Shadrina V.V., Nomerchuk A.Ya., Filatov R.K. Perspektivy razvitiya
sel'skokhozyaystvennoy robototekhniki v usloviyakh importozameshcheniya [Prospects for the development
of agricultural robotics in the conditions of import substitution ], Sb. trudov XIII Vserossiyskoy
SHkoly-seminara, molodykh uchenykh, aspirantov, studentov i shkol'nikov [Collection of works of the
XIII All-Russian School-Seminar, young scientists, graduate students, students and schoolchildren].
Rostov-on-Don – Taganrog: YuFU, 2022, pp. 27-34.
3. Santos Valle, S. and Kienzle. Agriculture 4.0 - Agricultural robotics and automated equipment for
sustainable crop production, Integrated Crop Management. Rome, 2020, Vol. 24.
4. Izmaylov A.Yu., Smirnov I.G., Khort D.O. Tsifrovye agrotekhnologii v sisteme «Umnyy sad» [Digital
agricultural technologies in the “Smart Garden” system], Sadovodstvo i vinogradarstvo [Gardening
and viticulture], 2018, 6, pp. 33-39. DOI: 10.31676/0235-2591-2018-6-33-39.
5. Oliveira L.F., Moreira A.P., & Silva M.S. Advances in Agriculture Robotics: A State-of-the-Art Review
and Challenges Ahead, Robotics, 2021, 10, 52 p.
6. Higuti Vitor & Velasquez Andres & agalhães Daniel & Becker arcelo & Chowdhary Girish. Under
canopy light detection and ranging‐based autonomous navigation, Journal of Field Robotics, 2018,
No. 36, 10.1002/rob.21852.
7. Adamides George. Agricultural Robots in Targeted Spraying: A mini State-of-the-Art review, Robotics
& Automation Engineering Journal, 2017, No. 2. 10.19080/RAEJ.2018.02.555581.
8. Emmi Luis & Gonzalez-de-Soto Mariano & Pajares Gonzalo & Gonzalez-de-Santos Pablo. New
Trends in Robotics for Agriculture: Integration and Assessment of a Real Fleet of Robots, The
ScientificWorld Journal, 2014, 404059. 10.1155/2014/404059.
9. Corpe Samuel & Tang Liqiong & Abplanalp Phillip. GPS-guided modular design mobile robot platform
for agricultural applications, Proceedings of the International Conference on Sensing Technology,
ICST, 2013, pp. 806-810. 10.1109/ICSensT.2013.6727763.
10. Chebrolu Nived & Lottes Philipp & Schaefer Alexander & Winterhalter Wera & Burgard Wolfram &
Stachniss Cyrill. Agricultural robot dataset for plant classification, localization and mapping on sugar beet
fields, The International Journal of Robotics Research, 2017, No. 36. 10.1177/0278364917720510.
11. Tabile Rubens & Godoy Eduardo & Pereira Robson & Tangerino Giovana & Porto Arthur & Inamasu
Ricardo. Design and development of the architecture of an agricultural mobile robot,
Engenharia Agrícola, 2011, No. 31, pp. 130-142. 10.1590/S0100-69162011000100013.
12. Bawden Owen, Ball David, Kulk Jason, Perez Tristan, & Russell Raymond. A lightweight, modular
robotic vehicle for the sustainable intensification of agriculture, In Chen, C (Ed.), Proceedings of the
16th Australasian Conference on Robotics and Automation 2014. Australian Robotics and Automation
Association (ARAA), Australia, pp. 1-9.
13. Abhishesh P. et al. Multipurpose Agricultural Robot Platform: Conceptual Design of Control System
Software for Autonomous Driving and Agricultural Operations Using Programmable Logic Controller,
World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Agricultural and
Biosystems Engineering, 2017, 4.
14. Pecka Aldis & Osadcuks Vitalijs. Conceptual design of modular multi functional agricultural mobile
robot, 2018, pp. 202-206. 10.22616/rrd.24.2018.031.
15. Nielsen S.H., Jensen K., Bøgild A., Jørgensen O.J., Jacobsen N.J., Jæger C.L.D., Jørgensen . N.
A Low Cost, Modular Robotics Tool Carrier For Precision Agriculture Research, 11th International
Conference on Precision Agriculture International Society of Precision Agriculture, 2012.
16. Chernyak Yu.I. Sistemnyy analiz v upravlenii ekonomikoy [System analysis in economic management].
Moscow: Ekonomika, 1975, 193 p.
17. Finaev V.I. Modeli sistem prinyatiya resheniy: ucheb. posobie [Models of decision-making systems:
textbook]. Taganrog: Izd-vo TRTU, 2005, 118 p.
18. Shtoyer R. Mnogokriterial'naya optimizatsiya [Multicriteria optimization]: trans. from engl. Moscow:
Radio i svyaz', 1992, 504 p.
19. Lotov A.V., Pospelova I.I. Mnogokriterial'nye zadachi prinyatiya resheniy: ucheb. posobie
[Multicriteria decision-making problems: textbook]. Moscow: MAKS Press, 2008, 197 p.
20. Dmitriev M.G., Lomazov V.A. Otsenka chuvstvitel'nosti lineynoy svertki chastnykh kriteriev pri
ekspertnom opredelenii vesovykh koeffitsientov [Assessing the sensitivity of linear convolution of
partial criteria in the expert determination of weighting coefficients], Iskusstvennyy intellekt i prinyatie
resheniy [Artificial intelligence and decision making], 2014, No. 1, pp. 52-56. ISSN: 2071-8594.
21. Solov'ev V.V. Algoritm otsenki effektivnosti funktsionirovaniya slozhnykh tekhnicheskikh sistem
[Algorithm for assessing the effectiveness of the functioning of complex technical systems], Mater.
Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii: Perspektivy razvitiya gumanitarnykh i tekhnicheskikh system
[Materials of the All-Russian Scientific Conference: Prospects for the development of humanitarian
and technical systems]: in 3 part. Part 2. Taganrog: Izd-vo TTI YuFU, 2011, pp. 61-62.
