Найти

Результаты поиска

• ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДВИЖНОСТИ МОБИЛЬНЫХ РОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

  В.А. Горелов, И. В. Рубцов, А.А. Стадухин

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Обосновывается необходимость применения имитационного компьютерного моде-лирования для дальнейшего совершенствования подвижности мобильных робототехниче-ских комплексов. Рассматривается такое направление работ, как исследование шасси с адаптируемой конфигурацией гусеничного обвода с применением программного комплекса автоматизированного анализа динамики систем тел. Данный подход позиционируется как наиболее подходящий для оценки профильной проходимости и выбора потребных характе-ристик приводов машин с нетрадиционным движителем. Также в статье рассмотрены достижения МГТУ им. Н.Э. Баумана по созданию комплекса натурно-математическогомоделирования, предназначенного для исследования динамики мобильных робототехниче-ских комплексов и дистанционно управляемых машин. Комплекс основан на математиче-ской модели движения машины, адаптированной для проведения расчетов в режиме «ре-ального времени». В работе приведена краткая характеристика модели и основные диф-ференциальные уравнения, лежащие в её основе. Помимо это необходимой составляющей комплекса натурно-математического моделирования является программное обеспечение, позволяющее осуществлять синтез трасс по известным заранее заданным статистически-ми характеристиками. Таким образом, разработанный комплекс натурно-математического моделирования позволяет решать следующий ряд основных задач: исследование быстроход-ности машин и получение нагрузочных характеристик тягового привода, а также отладка алгоритмов управления и изучение взаимодействия водителя-оператора с машиной и внешней средой в условиях задержки управляющего сигнала и помех. Метод имитационного моделирования также имеет важное применение в области совершенствования моторно-трансмиссионных установок робототехнических комплексов и дистанционно управляемых машин. В связи с тем, что на данный момент наиболее распространённой схемой трансмиссии таких машин является индивидуальный привод ведущих колёс, повышение скоростей движения мобильных роботов требует применения более мощных, а значит более дорогостоящих и тяжёлых электродвигателей. Так, в статье предложен подход, основывающийся на имитационном и натурно-математическом моделировании, который позволяет осуществлять сбор необходимых статистических данных о режимах нагружения машин и определять требуемые характеристики электродвигателей в кратковременном и длительном режимах работы, а также желаемую область с максимальным коэффициентом полезного действия.

• КЛАССИФИКАЦИЯ ЗОНЫ МАНЕВРИРОВАНИЯ РТК НА ОСНОВЕ ТАКТИЛЬНОЙ И ЗРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

  В. П. Носков, И.В. Рубцов, К.Ю. Машков , А.В. Вазаев

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Для повышения возможностей и расширения области применения робототехниче-
  ских комплексов специального и военного назначения предлагается переходить сначала от
  принимаемых в настоящее время на вооружение систем дистанционного управления к полу-
  автономным системам, осуществляющим контроль за действиями оператора и выполняю-
  щим часть его функций. А затем – к автономным системам управления, способным функ-
  ционировать в режиме “молчания”, в экранированных зонах и за пределами дальности
  средств радиосвязи. Такая интеллектуализация бортовых систем управления позволит ис-
  ключить принципиальные ограничения и недостатки, обусловленные каналом связи, и обеспе-
  чивает реализацию группового управления. Показано, что основой повышения автономности
  робототехнических комплексов через интеллектуализацию бортовых систем управления, как
  при управлении движением, так и при управлении навесным оборудованием, является решение
  бортовыми средствами задач формирования модели внешней среды и определения координат
  объекта управления. Наличие модели внешней среды и текущих координат объекта управле-
  ния позволяет автоматизировать планирование и отработку траектории движения, что и
  обеспечивает автономное функционирование робототехнических комплексов. Рассмотрена
  сложная проблема классификации зоны маневрирования по критериям геометрической и
  опорной проходимости с учетом характеристик движителя, геометрии рельефа и опорных
  свойств грунта. Описаны существующие методы и алгоритмы, а также приведены резуль-
  таты экспериментальных исследований по решению следующих основных задач данной про-
  блемы: – классификации зоны маневрирования по критерию геометрической проходимости
  по данным бортовой системы технического зрения на основе 3D-лазерного сенсора; – распо-
  знавания типов грунтов по данным комплексированной системы технического зрения, со-
  стоящей из взаимно-юстированных 3D-лазерного сенсора, цветной видеокамеры и теплови-
  зора, имеющих общую зону обзора; – использования аппарата нейронных сетей для повыше-
  ния достоверности распознавания типов грунтов; – определения опорных характеристик
  грунта по измерениям реакций движителя в процессе движения. Сформулированы перспек-
  тивные направления дальнейших исследований в части комплексирования тактильной и зри-
  тельной информации для повышения достоверности классификации участков зоны маневри-
  рования по комплексному критерию геометрической и опорной проходимости.

• АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОСАДКИ БЕСПИЛОТНОГО ВЕРТОЛЕТА НА НЕОБОРУДОВАННУЮ ПЛОЩАДКУ

  Н. В. Ким, В.П. Носков, И.В. Рубцов, В.А. Аникин

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Многие целевые задачи, решаемые беспилотными вертолетами, выполняются в сложных условиях функционирования. При этом вертолеты подвержены воздействию различных дестабилизирующих факторов, существенно влияющих на безопасность поле-тов. В представленной работе рассмотрены основные проблемы, возникающие при экс-плуатации беспилотных вертолетов, показано, что недостаточный уровень безопасности полетов обусловлен, в частности, высокой частотой крушений при вынужденных посад-ках. Обоснована необходимость создания бортовых средств автоматической посадки беспилотного вертолета. С учетом предъявляемых Федеральными авиационными правила-ми требований к местам посадки, сформулированы параметры-ограничения, позволяющие формализовать выбор пригодных для посадки участков рельефа по данным бортовой сис-темы технического зрения. На основе сравнительного анализа, показано, что в настоящее время при формировании исходных видеоданных для решения поставленной задачи целесо-образно использовать комплексированную систему технического зрения па базе взаимно юстированных и имеющих общую зону обзора 3D-лазерного сенсора, цветной видеокамеры и тепловизора. Предложены алгоритмы распознавания мест посадки по видеоданным бортовой комплексированной системы технического зрения с использованием критериев геометрической и опорной проходимости. Распознавание пригодных для посадки мест по критерию геометрический проходимости предлагается выполнять в два этапа: сначала формировать по данным 3D-лазерного сенсора карту высот рельефа, попавшего в зону обзора сенсора, затем путем сравнения перепадов высот данного рельефа с допустимыми для данного беспилотного вертолета выделять пригодные и непригодные для посадки участки. Распознавание пригодных для посадки мест по критерию опорной проходимости предлагается выполнять путем вычисления евклидова расстояния между формируемыми комплексированной системой технического зрения данными и заранее известными эталонами различных типов грунтов в шестимерном пространстве признаков (дисперсия высоты, интенсивность отраженного сигнала, три цвета и температура). Окончательный выбор пригодных для посадки мест предлагается выполнять путем пересечения участков, удовлетворяющих обоим критериям. Приведены результаты работы соответствующих программно-аппаратных средств в реальных условиях, подтверждающие корректность и эффективность предлагаемых алгоритмов.