Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 8.
-
ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ОПИСАНИЮ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРУППЫ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ МАШИНЫ
И. О. Шальнев2021-04-04Аннотация ▼Проведен анализ подходов к построению робототехнических систем. Показано, что ро-
бототехнические системы можно рассматривать как распределенную систему взаимодейст-
вия отдельных компонентов робототехнической системы и взаимодействия робототехниче-
ских систем в рамках единого комплекса. В первом случае робототехническая система являет-
ся совокупностью отдельных модулей в рамках одного робота. Так, например, отдельные мо-
торы, сервоприводы для управления полезной нагрузкой беспилотного летательного аппарата
(БЛА) можно рассматривать как отдельные модули всего БЛА в рамках распределенной робо-
тотехнической системы. Во втором случае робототехнической системой может считаться
совокупность взаимодействующих робототехнических систем. Так, например, отдельно взя-
тый БЛА является робототехнической системой в составе общей распределенной робототех-
нической системы, определяющей групповое взаимодействие. Необходим подход позволяющий
единый способ описания такой иерархии робототехнических систем. В области робототехни-
ки существует множество подходов построения таких систем, каждый из которых определя-
ет средства связи и передачи данных. Данная статья описывает существующие подходы, их
достоинства и недостатки, а также предлагает иной подход для создания распределенных
робототехнических систем. Связь отдельных узлов информационной сети, в существующих
подходах, обеспечивается путем передачи данных с последующей их обработкой. В статье
описывается подход, основанный на инкапсуляции исполнимого кода в передаваемые сетевые
пакеты. Взаимодействие объектов осуществляется посредством передачи управляющей ин-
формации, интерпретируемой распределенной виртуальной машиной. Расширение парадигмы
объектно-ориентированного программирования (ООП) понятием комплементарного объекта,
позволяет создавать распределенную систему, абстрагируясь от особенностей сетевого про-
граммирования. Объектно-ориентированный подход, основанный на использовании комплемен-
тарных объектов, позволяет разрабатывать распределенную систему как единую программу,
концентрируясь на реализации логики. В таком случае мы переходим от концепции распреде-
ленной системы как реализации отдельных модулей к концепции единой распределенной про-
граммы без «синтаксического разрыва». В статье предлагается подход, позволяющий пред-
ставлять распределенную робототехническую систему в парадигме (ООП), как совокупность
взаимодействующих через коммуникационную среду объектов, обеспечивающий передачу дан-
ных через аргументы удаленных вызываемых методов. -
ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ НАЗЕМНЫХ РТК ВН СРЕДСТВАМ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ПОРАЖЕНИЯ (ПОДАВЛЕНИЯ) ПРОТИВНИКА
А. И. Наговицин, Б.Б. Молоткова2021-04-04Аннотация ▼Проведен анализ уязвимых систем и элементов типового робототехнического ком-
плекса. Сделан вывод о том, что наибольшую опасность представляют уязвимости каналов
управления РТК ВН от средств радиоэлектронного подавления. Приведены классификация
основных угроз для каналов управления РТК, а также результаты анализа возможных эф-
фектов от воздействия описанных выше угроз на каждый из каналов. Проведена оценка эф-
фективности канала радиоуправления при использовании станций активных маскирующих
помех (САП), а также оценка эффективности функционирования канала передачи данных
при применении САП. На основе оценки эффективности канала радиоуправления и канала
передачи данных при применении противником станций активных маскирующих помех оп-
ределена возможная зона эффективного управления, представляющая собой окружность
различного радиуса с центром в точке расположения ПУ. С учетом общих технических тре-
бований к видам вооружения и военной техники сформулированы основные оперативно-
тактические требования к системе противодействия РТК ВН в части радиоэлектронной
защиты такие как электромагнитная совместимость (ЭМС), помехозащищенность и поме-
хоустойчивость, радиотехническая маскировка радиоэлектронных средств (РЭС), защищенность РЭС от радиоэлектронного противодействия противника, защищенность РЭС от
электромагнитных и ионизирующих излучений ядерного взрыва, снижение эффективности
радиоэлектронной разведки противника, защищенность компьютерных средств ППДУ и
образцов НРТС ВН от деструктивных информационных воздействий и другие. Определены
требования к РЭС ППДУ и образцов НРТК ВН по ограничению плотности потока мощности
электромагнитного поля, создаваемого излучением гетеродина приемопередающего устрой-
ства в целях исключения распознавания аппаратурой непосредственной разведки (обнаруже-
ния) средств РЭП и СНО противника. В заключении сформулирован вывод о том, что пред-
ложенный перечень оперативно-тактических требований к системе противодействия РТК
ВН средствам радиоэлектронного поражения (подавления) противника и рекомендации по
ограничению плотности потока мощности электромагнитного поля, создаваемого излуче-
ниями радиопередающих устройств систем управления НРТК ВН должны в полной мере
учитываться при разработке и создании систем управления наземных робототехнических
комплексов военного назначения. Кроме того, при разработке робототехнических комплек-
сов военного назначения необходимо учитывать все возрастающие возможности перспек-
тивных средств радиоэлектронного поражения (подавления) противника. -
РАЗРАБОТКА РОБОТИЗИРОВАННОГО ИМИТАТОРА ПОДВОДНОГО АППАРАТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ АВТОНОМНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕЗИДЕНТНЫХ АНПА С ОБЪЕКТАМИ ПОДВОДНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
А.М. Маевский , И.А. Печайко , М. А. Алексеев , Н. М. Буров2025-04-27Аннотация ▼Представлен процесс разработки имитатора подводного аппарата (ИПА) с установленным
5-степенным подводным манипуляторным комплексом (МК). Имитатор предназначен для ком-
плексной отработки автономного взаимодействия морского робототехнического комплекса
(МРТК) с объектами подводной инфраструктуры. В частности, рассматривается пример реше-
ния задач работы имитатора с макетом подводной панели подводного добычного комплекса
(ПДК) и решение задачи определения конкреции и их автономного забора при помощи имитатора
и МК. Современные тенденции развития подводной робототехники ориентированы на создание
резидентных автономных систем, способных работать в удаленных и труднодоступных районах
Мирового океана в круглогодичном режиме. Развитие резидентных технологий связано с необхо-
димостью снижения операционных затрат, минимизации рисков для персонала и увеличения вре-
мени автономного функционирования подводных комплексов. Применение таких технологий осо-
бенно актуально в условиях освоения дальнего шельфа, где традиционные методы эксплуатации
подводных аппаратов сталкиваются с техническими и экономическими ограничениями. Необхо-
димость проведения работ на дальнем шельфе обусловлена возрастающим спросом на углеводо-
родные ресурсы и исчерпанием легко доступных месторождений на континентальном шельфе.
Согласно прогнозам, перспективные глубоководные районы, расположенные на глубинах более
1000 м, обладают значительным потенциалом добычи нефти и газа. По оценкам специалистов,
объем извлекаемых запасов в таких районах может составлять сотни миллиардов баррелей угле-
водородного сырья, что делает разработку эффективных автономных решений стратегически
важной задачей для нефтегазовой отрасли. В работе представлены программно-аппаратные
решения, используемые при реализации ИПА. Приведена структурная схема конструкции, описана
архитектура программного обеспечения и особенности применения систем искусственных ней-
ронных сетей (ИНС) в составе системы технического зрения (СТЗ) ИПА. Использование ИНС
позволяет значительно повысить автономность работы подводных манипуляторов при выполне-
нии сложных технологических операций, таких как захват объектов с грунта, работа с объекта-
ми донной инфраструктуры и др. В заключении продемонстрированы полученные результаты,
подтверждающие работоспособность принятых конструктивных, программных и аппаратных
решений при выполнении реальных работ в автономном режиме с макетами рабочих инструмен-
тов hot-stab и torque-tool и ответными частями, расположенными на макете панели ПДК. -
МОДЕЛЬ И АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ТРАНСПОРТНО-ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ СВОЕВРЕМЕННОЙ ДОСТАВКИ ГРУЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРУППИРОВКИ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
Е.Д. Григорьева , В.А. Ушаков2025-04-27Аннотация ▼Целью исследования является повышение качества оперативного планирования (программ-
ного управления) логистических процессов в условиях современных городских систем при взаимо-
действии группировки робототехнических комплексов. Качество управления в рамках данного
исследования будет оцениваться по количеству доставок выполненных позже установленных ди-
рективных сроков. Поставленная в ходе исследования цель декомпозируется на следующие задачи:
системный анализ современного состояния исследований в области логистики мегаполиса, выпол-
нение содержательной и формальной постановки задачи оперативного планирования логистиче-
ских процессов в мегаполисе с использованием группировки робототехнических комплексов, разра-
ботка модели и алгоритма оперативного планирования логистических процессов в мегаполисе с
использованием группировки робототехнических комплексов, разработка специального модельно-
алгоритмического обеспечения и его программного прототипа решения задачи оперативного пла-
нирования логистических процессов в мегаполисе с использованием группировки робототехниче-
ских комплексов. Проактивное (упреждающего) управление группировкой робототехнических
комплексов при решении транспортно-логистических задач в мегаполисе в рамках концепции «Ум-
ный город» позволяет повысить экономическую эффективность доставки грузов. В рамках ста-
тьи рассматривается научно-техническая задача синтеза технологий (планов) своевременной
доставки малогабаритных грузов с использованием группировки робототехнических комплексов.
Теоретическая значимость заключается в применении концепции комплексного (системного) мо-
делирования и проактивного (упреждающего) управления, а практическая значимость – в обеспе-
чении своевременной доставки грузов с использованием группировки робототехнических комплек-
сов в условиях мегаполиса. В статье рассмотрен пример решения задачи оперативного планирова-
ния логистических процессов на примере Иннополиса с использованием характеристик роботов-
доставщиков компании Яндекс (в качестве робототехнических комплексов). В ходе исследования
проведен анализ различных вариантов целевых функций: максимизация прибыли и минимизация
времени доставки; максимизация прибыли и минимизация времени; минимизация количества ро-
бототехнических комплексов. Показателями оценки полученных результатов были выбраны: сум-
марная прибыль от доставок; количество доставок, доставленных не вовремя и общее количество
выполненных заказов. Наиболее подходящими целевыми функциями для решения задачи являются
минимизация времени или одновременная минимизация времени и максимизация прибыли. Кроме
того, в заключении приведены направления дальнейших исследований -
ОЦЕНКА АППАРАТНОГО СОСТАВА БОРТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ
K. А. Суминов , Н. А. Бочаров, М. А. Кирилюк2025-04-27Аннотация ▼При создании современных робототехнических комплексов (РТК) наблюдается значитель-
ное разнообразие как аппаратных, так и программных решений, что создаёт дополнительные
сложности при подборе рационального аппаратного и программного состава для обеспечения
требуемой вычислительной мощности и эффективного решения поставленных задач. С одной
стороны, зачастую приходится работать с уже установленным набором вычислительных ком-
плексов (ВК), составляющих бортовую вычислительную систему (БВС) РТК, что существенно
ограничивает возможности изменения программного состава и вынуждает адаптировать алго-
ритмы под фиксированные аппаратные ресурсы. С другой стороны, при наличии возможности
изменения или создания нового аппаратного состава возникает задача выбора такой аппаратной
компоновки, которая сможет удовлетворить вычислительным потребностям решаемых задач.
В данной статье предлагается методика оценки аппаратного состава БВС РТК на основе ре-
шаемых задач, опирающаяся на использование многоверсионного программирования и построение
паспортов решений. Каждый из вариантов программных решений для конкретной задачи допол-
няется в виде структурированного паспорта, содержащего как количественные, так и качест-
венные характеристики, что позволяет проводить их детальный сравнительный анализ. На осно-
ве этих паспортов решений разрабатывается математическая модель, позволяющая подобрать
набор вычислителей, способных обеспечить выполнение всех поставленных задач при одновремен-
ной минимизации суммарной стоимости, энергопотребления или других эксплуатационных харак-
теристик БВС. Математически рассматриваемая задача сводится к обобщённой задаче о муль-
типликативном многомерном рюкзаке с мультивыбором и дополнительными ограничениями, что
позволяет учитывать как ресурсные, так и топологические зависимости между решаемыми за-
дачами. Приведены результаты экспериментов, выполненных с использованием разработанного
экспериментального стенда, которые демонстрируют практическую применимость методики и
подтверждают возможность её использования для получения количественных оценок вариантов
аппаратного состава БВС РТК. Данный подход может быть адаптирован для различных типов
РТК, что позволяет использовать его в смежных исследованиях в области оптимизации вычисли-
тельных систем для робототехнических комплексов -
ЕСТЕСТВЕННО-ЯЗЫКОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫМИ РОБОТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
Д.Г. Макоева , И. Р. Тлупов , А. О. Шогенов83-932025-11-10Аннотация ▼Исследование нацелено на исследование потенциала систем управления строительными роботами посредством естественного языка. Именно отсутствие надежных систем обработки естественного языка служит тем сдерживающим фактором, что не дает интеллектуальной робототехнике в полной мере раскрыть свои потенциал. Работа дает обзор современных роботизированных строительных систем, которые используются для облегчения и улучшения строительных и инженерных процессов и задач. Объединяет эти все системы отсутствие естественно-языкового управления. В настоящей статье мы представляем принципы, алгоритмы и методы, позволяющие интеллектуальному агенту проникать в суть контекста ситуации, разворачивающейся на поле строительных и инженерных задач. В основе подхода лежит мультиагентная нейрокогнитивная архитектура, служащая своеобразным инструментом для моделирования процесса автоматической интерпретации фраз, взятых из ограниченного подмножества естественного языка. Чтобы интеллектуальный агент смог верно интерпретировать входящее сообщение, ему необходимо безошибочно определить условия, действия, свойства и отношения, имеющие место в системе «интеллектуальный агент – окружающая среда». Только после этого агент обретает способность интерпретировать контекст текущего диалога и генерировать высказывания, необходимые для проектирования кооперативного поведения, направленного на совместное преодоление технических преград. Одной из наиболее распространенных задач, требующих своего решения в быстроразвивающейся области робототехники, является разработка диалоговой системы управления, способной координировать совместное человеко-машинное поведение и интерпретировать цели и условия миссий, изложенные на естественном языке. Система управления, опирающаяся на естественный язык, является неотъемлемой частью интеллектуальной системы, фундаментом которой служит самоорганизующаяся мультиагентная нейрокогнитивная архитектура. Ее главная цель – наладить беспрепятственное общение между человеко-машинными коллективами, для того чтобы они могли совместно ставить, описывать и успешно выполнять сложные строительные задачи. Основополагающим элементом подхода является мультиагентность, позволяющая системе принятия решений робота быть гибкой, адаптивной и непрерывно расширять диапазон своих знаний, генерируя вопросы, необходимые для дальнейшей работы.
-
ФОРМИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕМРИСТИВНЫХ ПЛЕНОК ЛЕГИРОВАННОГО ОКСИДА ЦИНКА ДЛЯ СИСТЕМ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
З. Е. Вакулов , Р.В. Томинов , Д.A. Дзюба , В.А. Смирнов116-1232025-11-10Аннотация ▼Представлены результаты исследования влияния режимов синтеза тонких пленок легированного оксида цинка методом импульсного лазерного осаждения на их морфологические и электрофизические характеристики. Проведены экспериментальные исследования влияния размерных эффектов на параметры резистивного переключения мемристорных структур на основе тонких пленок легированного оксида цинка. Установлена связь между морфологическими параметрами пленок, их толщиной и резистивными характеристиками переключения. Получены результаты, показывающие, как толщина, шероховатость поверхности и средний диаметр зерна влияют на соотношение сопротивлений в высокоомном и низкоомном состояниях, а также на напряжения переключения Uset и Ures. Показано, что увеличение толщины пленок оксида цинка, легированного галлием, приводит к увеличению напряжений Uset и Ures, в то время как зависимость соотношения сопротивлений в высокоомном и низкоомном состояниях имеет комплексный характер, максимум на ней наблюдается при толщине пленок порядка 30 нм. Полученные результаты позволяют оценить степень влияния структурных и морфологических параметров пленок легированного оксида цинка на эффект резистивного переключения в них, а также сформулировать рекомендации по получению данных пленок с требуемыми параметрами резистивного переключения. Установлено, что увеличивая толщину пленок оксида цинка легированного галлием от 11,8±5,1 нм до 55,1±18,4 нм можно изменять величину концентрации носителей заряда от (2,84±0,22)∙1019 см-3 до (1,42±0,13)∙1020 см-3,
а также подвижность носителей заряда от 54,48±4,07 см2/(В∙с) до 18,77±0,83 см2/(В∙с). При этом увеличение толщины пленок оксида цинка, легированного галлием, также приводит к увеличению сопротивления в высокоомном состоянии от 1,38±0,11 МОм до 62,59±5,4 МОм и сопротивления в низкоомном состоянии от 0,005±0,001 МОм до 0,041±0,002 МОм. Полученные результаты могут быть использованы при разработке физических принципов создания электронной компонентной базы систем искусственного интеллекта для изготовления новых приборов и устройств наноэлектроники и адаптивных нейроморфных систем -
ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД В СОЗДАНИИ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С ПОВЫШЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ АВТОНОМНОСТИ
С. М. Соколов42-592022-04-20Аннотация ▼Рассматриваются аспекты, необходимые для воплощения робототехнических ком-
плексов с повышенной степенью автономности (РТК с ПСА) в практическую работу. Указы-
ваются отличительные особенности таких комплексов, потребности соответствующих
интеллектуальных информационно управляющих систем (ИИУС). Выделяется требование
ситуационной осведомлённости и, как следствие, необходимость разнообразной системы
представления знаний, средств восприятия внешней среды и сопоставления оперативной
информации с моделями и априорной информацией об этой среде. Кроме того, указывается
на необходимость автоматизации процессов создания РТК с ПСА, доступности, упрощения
их использования. С целью ответа на поставленные вопросы в работе предлагается использовать концепцию и механизмы онтологий применительно к автономной робототехнике.
Приводятся примеры уже имеющихся решений в этой области. В робототехнике онтологии
используются для определения и концептуализации знаний, принятых сообществом, с исполь-
зованием формального описания, которое является машиночитаемым, доступным для со-
вместного использования и содержит гибкость для обоснования этих знаний, чтобы вывес-
ти дополнительную информацию. Онтологии представляют значительный интерес для
мультиагентных систем для организации взаимодействия между агентами и с другими сис-
темами в гетерогенных средах, возможности повторного использования и поддержки разра-
ботки новых РТК. Описывается предлагаемое автором построение онтологии в такой при-
кладной области как информационное обеспечение целенаправленных перемещений автоном-
ных наземных средств на основе систем технического зрения. Всё рассмотрение ведётся в
конфигурационном пространстве информационно-управляющих систем РТК с ПСА.
Это пространство позволяет агрегировать большое количество разнообразных технологий,
используемых при построении РТК. Воплощению конкретной системы соответствует
«точка сборки». Согласование форм представления знаний в ИИУС обеспечивается последо-
вательным рассмотрением плоскостей в этом пространстве. В качестве связующего звена –
средства для автоматизированного перевода описаний дескриптивных онтологий в описания
функциональных, машиночитаемых онтологий предлагается использование языка информа-
ционно-двигательных действий и команд интерпретирующей навигации. В заключении рас-
сматриваются ближайшие перспективы развития описанного подхода, высказываются по-
желания/предложения к отечественному сообществу робототехников.
1 - 8 из 8 результатов
