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, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-7961-5531

Чернявский Андрей Николаевич
ВКИ НГУ, кафедра интеллектуальных систем теплофизики, ассистент, 630058, г. Новосибирск, Русская ул., д. 30, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Назаров Александр Дмитриевич
д.т.н., ВКИ НГУ, кафедра интеллектуальных систем теплофизики, доцент, 630058, г. Новосибирск, Русская ул., д. 30, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

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)