Разработка алгоритма управления базовой платформой автономного интеллектуального робототехнического комплекса (АИРТК)

Разработка алгоритма управления базовой платформой автономного интеллектуального робототехнического комплекса (АИРТК)

Козулин Игорь Анатольевич
к.ф.-м.н., Высший колледж информатики Новосибирского государственного университета (ВКИ НГУ), заместитель директора, 630058, г. Новосибирск, Русская ул., д. 30, i.a.kozulin@yandex.ru, ORCID: 0000-0001-7961-5531

Чернявский Андрей Николаевич
ВКИ НГУ, кафедра интеллектуальных систем теплофизики, ассистент, 630058, г. Новосибирск, Русская ул., д. 30, cherny@ngs.ru

Назаров Александр Дмитриевич
д.т.н., ВКИ НГУ, кафедра интеллектуальных систем теплофизики, доцент, 630058, г. Новосибирск, Русская ул., д. 30, nazaradid@yandex.ru

Материал поступил в редакцию 26 апреля 2023 года.

Аннотация
Работа посвящена разработке алгоритма управления автономной базовой платформы робототехнического комплекса (АИРТК). Робототехнический комплекс состоит из корпуса, в котором размещены аккумуляторы, мотор-колеса, датчики, видеокамеры, бортовой вычислительный комплекс для обработки данных, поступающих с датчиков и видеокамер. Общие габариты автономной мобильной робототехнической платформы составляют 780х650х550 мм. Малые размеры мобильной базовой платформы позволяют использовать её на небольших площадках, где применение других машин экономически невыгодно. Ключевая роль в автономном режиме работы робототехнического комплекса отведена применению технологии машинного обучения, чтобы реализовать возможность автономного выполнения задания в помещениях и на открытых пространствах. Разработан алгоритм управления базовой платформой автономного робототехнического комплекса и определения ключевых препятствий в автоматическом режиме с помощью нейронной сети. Точность определения восьми выделенных классов препятствий составила 85%.

Ключевые слова
Робототехнический комплекс, искусственный интеллект, машинное обучение.

Благодарности
Работа выполнена при поддержке Фонда содействия инновациям по программе «Старт», договор 115ГС1ЦТС10-D5/61788 от 19.10.2020 по 18.03.2022, робототехника и сенсорика.

DOI
10.31776/RTCJ.12106

Индекс УДК 
62-51

Библиографическое описание
Козулин, И.А. Разработка алгоритма управления базовой платформой автономного интеллектуального робототехнического комплекса (АИРТК) / И.А. Козулин, А.Н. Чернявский, А.Д. Назаров // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 12. - № 1. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2024. – С. 46-54. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Патент на изобретение № 2632342 РФ. МПК B25J 5/00 (2006.01). Автономный мобильный робототехнический комплекс: № 2016123935: заявл. 16.06.2016: опубл. 04.10.2017 / Куркин А.А., Беляков В.В., Колотилин В.Е., Зезюлин Д.В., Макаров В.С., Пелиновский Е.Н., Еремин А.А.; заявитель НГТУ. – 13 с.: ил. – Текст: непосредственный.
  2. Патент на изобретение № 2704048 РФ. МПК B25J 5/00 (2006.01). Мобильная автономная робототехническая платформа с блочной изменяемой структурой: № 2019105802: заявл. 28.02.2019: опубл. 23.10.2019 / Савельев А.И., Харьков И.Ю., Павлюк Н.А., Карпов А.А.; заявитель СПИИРАН. – 16 с.: ил. – Текст: непосредственный.
  3. Разработка бортоповоротного шасси и выбор системы навигации для экспериментальной модели мобильного робота / А.А. Горшунов [и др.] // Современные наукоемкие технологии. – 2018. – №. 8.– С. 59-65. – Текст: непосредственный.
  4. О необходимости разработки концепции построения и применения автономных робототехнических комплексов военного назначения / Шеремет И. Б. [и др.] // Extreme Robotics. – 2016. – Т. 1. – №. – С. 35-39. – Текст: непосредственный.
  5. Neural network-based learning from demonstration of an autonomous ground robot / Fu Y. [et al.] // Machines. – 2019. – Т. 7. – №. 2. – P. 24. – Text: unmediated.
  6. From perception to decision: A data-driven approach to end-to-end motion planning for autonomous ground robots // 2017 ieee international conference on robotics and automation (ICRA). – IEEE, 2017. – Pp. 1527-1533. – Text: unmediated.
  7. Разработка прототипа базовой платформы автономного интеллектуального робототехнического комплекса (АИРТК) / И.А. Козулин [и др.] // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 11. - № 4. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2023. – С. 303-311. – Текст : непосредственный.
  8. Якубовский П. Segmentation Models Pytorch / П. Якубовский // GitHub: [site]. – 2020. – URL: https://github.com/qubvel/segmentation_models.pytorch (дата обращения: 04.09.2023). – Text: electronic.
  9. Патент № 2764910 РФ. МПК B25J 5/00 (2006.01), B25J 9/16 (2006.01). Базовая платформа автономного интеллектуального робототехнического комплекса: № 2021113002: заявл. 06.05.2021: опубл. 24.01.2022 / Козулин И.А., Кравченко О.В., Машков Н.И., Назаров А.Д., Чернявский А.Н.; заявитель ООО "МСигма". – 13 с: ил.: URL: https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2764910&TypeFile=html (дата обращения: 04.09.2023). – Текст: электронный.
  10. Патент № 2730666 РФ. МПК E01H 5/04 (2006.01), B25J 9/16 (2006.01), B25J 5/00 (2006.01), B25J 19/02 (2006.01). Автономная мобильная робототехническая платформа для очистки снега: № 2019130141: заявл. 24.09.2019: опубл. 24.08.2020 / Окунев А.Г., Назаров А.Д., Козулин И.А., Чернявский А.Н., Горбань Р.А., Кочетков Д.Б., Машков И.Н.; заявитель Новосибирский государственный университет, НГУ. – 9 с.: ил. URL: https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2730666&TypeFile=html (дата обращения: 04.09.2023). – Текст: электронный.

 Полный текст статьи (pdf)