Импортозамещение аппаратно-программных систем управления является одним из ключевых факторов развития современной отечественной робототехники. Ограниченность программной экосистемы российских вычислительных платформ затрудняет их применение в составе бортовых вычислительных систем (БВС) робототехнических комплексов (РТК), несмотря на появление современных отечественных многоядерных процессоров, например, семейства «Эльбрус», обеспечивающих конкурентоспособные характеристики по производительности и энергоэффективности. ROS (Robot Operating System) и его развитие — ROS 2 — широко используются для разработки программного обеспечения РТК, однако их официальная поддержка ограничена архитектурами x86 и ARM под управлением распространённых Linux-дистрибутивов. Сохранение значительного объёма прикладного программного обеспечения на ROS, несмотря на прекращение его официальной поддержки, а также активное развитие ROS 2 обусловливают потребность в обеих версиях, функционирующих на отечественной аппаратно-программной платформе (АПП). Целью работы является исследование подходов к унификации связующего программного обеспечения робототехнических комплексов на базе ROS и ROS 2 для АПП «Эльбрус». Авторами выполнено портирование с использованием бинарной трансляции на уровне приложений и полностью нативной сборки, включающей адаптацию архитектурных зависимостей, модификацию архитектурно-зависимого кода и формирование deb-пакетов. Проведены экспериментальные исследования в различных конфигурациях запуска, включая совместную работу ROS и ROS 2. Результаты тестирования подтверждают возможность интеграции АПП «Эльбрус» в экосистему современной робототехники и демонстрируют преимущество нативной реализации по показателям производительности по сравнению с использованием бинарного транслятора. Практическая значимость работы заключается в расширении инструментальной базы разработки РТК на отечественной АПП и снижении технологической зависимости при создании систем управления РТК
Т. Р. Гамберов , Р.Н. Сафин , Э.В. Чеботарева , Т. Г. Цой , Е.А. Магид
109-119
2026-09-10
Аннотация ▼
Цифровые модели человека (ЦМЧ) становятся важным инструментом в области робототехники, позволяя осуществлять воспроизводимую и контролируемую проверку алгоритмов компьютерного зрения. К числу таких алгоритмов относятся обнаружение, отслеживание и следование за человеком, которые играют ключевую роль в задачах автономной навигации, планирования траектории и безопасного взаимодействия робота с людьми в общих пространствах. При этом стандартные симуляторы, как правило, ограничены по степени реалистичности виртуальных акторов, разнообразию их внешнего вида и вариативности поведения. Такие ограничения снижают достоверность получаемых результатов и затрудняют перенос алгоритмов на реальных роботов. В данной работе представлен набор настраиваемых ЦМЧ для симулятора Gazebo. Разработанные модели человека отличаются вариативностью одежды, антропометрическими параметрами и внешним обликом, а также включают библиотеку анимаций ходьбы, имитирующих различные сценарии движения человека, включая изменение скорости и направления. Для проверки эффективности предложенного подхода были проведены вычислительные эксперименты в Gazebo в реалистичной офисной среде с использованием мобильного робота TIAGo Base с дифференциальным приводом, оснащённого двухмерным лазерным сканером и монокулярной камерой. Эффективность работы алгоритма следования за пользователем с применением новых ЦМЧ оценивалась по средней пройденной дистанции и количеству случаев потери цели (количеству ложных срабатываний). Результаты показали, что предложенные ЦМЧ позволяют воспроизводить сложные условия восприятия, включая окклюзии и динамические препятствия, а также обеспечивают масштабируемую и систематическую проверку алгоритмов. Данные, полученные в результате вычислительных экспериментов, подтверждают значимость разработанных ЦМЧ для тестирования робототехнических систем, ориентированных на взаимодействие с человеком в условиях, приближённых к реальным.
