Найти

Результаты поиска

• РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ ВИДЕО-ДАЛЬНОМЕТРИЧЕСКОЙ НАВИГАЦИИ РОБОТОВ ВОЗДУШНОГО И НАЗЕМНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

  В. П. Носков , Ю. С. Баричев , О.П. Гойдин , А. Н. Курьянов

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Работа посвящена решению актуальных задач совместной автономной видеонавигации ро-
  ботов воздушного и наземного применения в наиболее востребованных для проведения специаль-
  ных операций урбанизированных средах, включающих плотную городскую застройку и здания, где
  применение традиционных средств дистанционного управления ограничено наличием экраниро-
  ванных зон. Задачи групповой навигации предлагается решать на основе данных бортовых сис-
  тем технического зрения в процессе оперативной разведки рабочей зоны беспилотным летатель-
  ным аппаратом, результаты которой обеспечивают автономные движение и полет, как отдель-
  ных гетерогенных робототехнических средств, так и в группе. В основу алгоритмов навигации
  положены методы выделения из объемного облака точек, формируемого бортовым лидаром,
  опорной горизонтальной поверхности и горизонтальных сечений внешней среды, позволяющих с
  высокой точностью и быстродействием определять все шесть координат объекта управления.
  Рассмотрены случаи, обусловленные возможными характеристиками внешней среды, когда нави-
  гационная задача решается не полностью, и предложены методы их исключения путем дополне-
  ния дальнометрических данных лидара видеоданными телекамеры. Приведена оценка точности
  решения задач видеонавигации, полученная путем математического моделирования внешней сре-
  ды и формирования видеоданных. Предложены методы снижения ошибки видеонавигации, осно-
  ванные на использовании специально банка опорных изображений с известными координатами их
  формирования, позволяющие обеспечить безопасные автономные полет и движение робототех-
  нических средств в урбанизированной среде. Эффективность используемых методов и предлагае-
  мых алгоритмов видеонавигации подтверждается результатами экспериментальных исследова-
  ний соответствующих программно-аппаратных средств в реальных урбанизированных средах

• ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-НАВИГАЦИОННОГО ПОЛЯ РОБОТОВ ВОЗДУШНОГО И НАЗЕМНОГО БАЗИРОВАНИЯ В УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЕ

  Ю.С. Баричев , О. П. Гойдин , С.А. Собольников , В. П. Носков

  2024-04-16

  Аннотация ▼

  Обоснована возрастающая в последнее время востребованность использования гете-
  рогенных групп роботов (роботов воздушного и наземного базирования) повышенной авто-
  номности при проведении спецопераций в индустриально-городских средах, включая здания.
  Сформулирована актуальная задача формирования по данным бортовых систем техниче-
  ского зрения беспилотного летательного аппарата информационно-навигационного поля,
  обеспечивающего автономный целенаправленный безопасный полет и движение роботов
  воздушного и наземного базирования в экранированных зонах урбанизированной среды.
  Формирование обобщенной геометрической модели внешней среды можно обеспечить пу-
  тем задания множества целевых положений в плане рабочей зоны, которые должен посе-
  тить БПЛА в заданной последовательности и вернуться в точку старта. В процессе посе-
  щения достижимых целевых точек формируется обобщенная геометрическая модель внеш-
  ней среды и определяются текущие координаты БПЛА. Описаны методы и алгоритмы по-
  строения различных моделей внешней среды и решения навигационной задачи, которые обес-
  печивают планирование и отработку целенаправленных безопасных траекторий движения в
  реальном времени по данным бортовых средств, что и является основой автономного управ-
  ления в том числе и управления гетерогенной группой роботов. В основу систем автономного
  управления движением роботов воздушного и наземного базирования положены методы и
  алгоритмы выделения семантических объектов (плоскостей опорной поверхности и верти-
  кальных стен), которыми изобилуют урбанизированные среды, и экстремальной навигации
  по двумерным горизонтальным сечениям 3D-изображений (облакам точек), полученным с
  помощью лидара или камеры глубины. Приведены результаты работы созданных программ-
  но-аппаратных средств систем автономного управления роботами воздушного и наземного
  базирования по формированию информационно-навигационных полей и решению навигацион-
  ных задач по данным бортовых систем технического зрения в реальной индустриально-
  городской среде, подтвердившие эффективность и практическую ценность предлагаемых
  методов и алгоритмов. Использование единого информационно-навигационного поля, с одной
  стороны, существенно повышает автономность группы роботов за счет возможности
  самостоятельного планирования действий при выполнении сложных спецопераций, а с дру-
  гой стороны, повышает ситуационную осведомленность операторов роботов, предостав-
  ляя в удобной форме информацию о месте проведения работ

• ПОСТРОЕНИЕ КАРТЫ ОПОРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПЛАНИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГРУППЫ НАЗЕМНЫХ РОБОТОВ

  Б. С. Лапин , О. П. Гойдин , С.А. Собольников , И.Л. Ермолов

  2024-04-15

  Аннотация ▼

  Целью исследования является формирование геометрической модели среды, содержащей
  информацию о параметрах подстилающей поверхности для использования в системе планиро-
  вания движений группы роботов строем на высокой скорости. В статье исследована задача
  построения карты опорных поверхностей. Приведен анализ существующих исследований по
  теме определения характеристик опорных поверхностей мобильными роботами. Приведена
  классификация способов оценки характеристик опорной поверхности на дистанционные и кон-
  тактные. На основе анализа преимуществ и недостатков известных дистанционных и кон-
  тактных методов в работе предлагается комбинированный подход, позволяющий использо-
  вать преимущества обоих методов. Подход основан на дистанционном разделении простран-
  ства на кластеры по внешним параметрам подстилающей поверхности с потенциально одина-
  ковыми внутренними свойствами, одновременном определении внутренних параметров под-
  стилающей поверхности контактным методом и дальнейшем их объединении. При этом осу-
  ществляется постоянное уточнение параметров поверхности во время перемещения. Подход
  использует ограниченный перечень стандартных бортовых средств мобильного робота и не
  требует больших вычислительных затрат по сравнению с методами машинного обучения.
  Приводится описание дистанционного определения внешних параметров подстилающей по-
  верхности, в основе которых лежат алгоритмы сегментации облака точек, не требующие
  предварительного обучения. В качестве аргументов для сегментации используются: координа-
  ты точек облака, цвет каждой точки и перепад высот в окрестности каждой точки. Описан
  алгоритм определения внутренних характеристик поверхности контактным способом. В каче-
  стве внутренних параметров рассматриваются коэффициенты трения между каждым коле-
  сом и текущей поверхностью. Эти коэффициенты позволяют определить предельные ускоре-
  ния для каждого робота группы, которые необходимы для реализации системы планирования
  движений. В работе приводятся результаты экспериментальных исследований дистанционно-
  го определения параметров подстилающей поверхности в рамках предложенного подхода на
  данных из публичного набора KITTI. Результаты исследования подтверждают возможность
  формирования геометрической модели среды, сегментированной на области с различными ха-
  рактеристиками опорной поверхности без обучения с использованием стандартных аппарат-
  ных возможностей робота.