Разработка и исследование автономной мобильной платформы с пониженными требованиями к вычислительным мощностям

Разработка и исследование автономной мобильной платформы с пониженными требованиями к вычислительным мощностям

Исмагилов Флюр Рашитович
д.т.н., профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский университет науки и технологий» (ФГБОУ ВО «УУНиТ»), заместитель директора по науке ПИШ «Моторы Будущего», 450008, г. Уфа, ул. Карла Маркса, д. 12, к. 4, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., SPIN-код: 4349-7897

Вавилов Вячеслав Евгеньевич
д.т.н., ФГБОУ ВО «УУНиТ», директор ПИШ «Моторы Будущего», доцент кафедры электромеханики, заведующий кафедрой ЭМ, 450008, г. Уфа, ул. Карла Маркса, д. 12, к. 4, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., SPIN-код: 4825-0915

Дернов Михаил Юрьевич
ФГБОУ ВО «УУНиТ», инженер ПИШ «Моторы Будущего», 450008, г. Уфа, ул. Карла Маркса, д. 12, к. 4, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Уразбахтин Руслан Рустемович
ФГБОУ ВО «УУНиТ», руководитель проектной группы ПИШ «Моторы Будущего», 450008, г. Уфа, ул. Карла Маркса, д. 12, к. 4, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., SPIN–код: 7022-9508

Галиев Рамиль Дамирович
ФГБОУ ВО «УУНиТ», оператор ЭВ и ВМ ПИШ «Моторы Будущего», 450008, г. Уфа, ул. Карла Маркса, д. 12, к. 4, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 


Материал поступил в редакцию 19 января 2024 года.

Аннотация
На сегодняшний день рынок насыщен разнообразными автономными роботизированными устройствами, которые предлагают разнообразные решения для оптимизации рабочих процессов в различных отраслях. Одним из ведущих направлений их применения является автоматизация складских операций, где роботы-магазинщики выполняют перемещение и оптимизацию складских процессов, снижая трудозатраты и ускоряя выполнение задач. В этих технологиях выявляются некоторые ограничения и недостатки. Например, категории роботов, такие как транспортные тележки, вилочные погрузчики и автоматические буксировщики, ограничены в своей функциональности, что часто ведет к необходимости использования нескольких типов устройств для различных задач. Это приводит к избыточности оборудования и усложняет интеграцию в существующие складские системы. Другим значимым аспектом является потребность в улучшении алгоритмов маршрутизации и навигации данных устройств. Современные системы автономных роботов часто сталкиваются с проблемами оптимизации маршрутов, особенно в условиях динамичной и сложной среды складских помещений. Это может привести к неэффективности работы и росту временных задержек [1]. Целью данной работы является - разработать автономную мобильную платформу, которая бы решала возможные проблемы с навигацией, имела проработанные алгоритмы маршрутизации в совокупности с низкой стоимостью для доступного использования в малых предприятиях. Методы исследования – это проведение различных экспериментов на реальной мобильной платформе для сбора данных и оценки производительности, в том числе измерение скорости, точности и энергопотребления при выполнении задач транспортировки. Разработка и оптимизация новых алгоритмов для управления мобильной платформой, планирование маршрутов, анализ сигналов с датчиков, обработка изображений и видео с камеры. Результат работы заключается в том, что исследована возможность совместимости бортового компьютера (одноплатного компьютера) с полетным контроллером для движения по наземной поверхности. На этой основе была создана мобильная платформа, которая представлена в данной статье. Данная конфигурация подходит для перемещения платформы как автономно, так и с помощью пульта управления. Исследована роль системы технического зрения в обеспечении навигации. Результаты работы подчеркивают новаторство и использование функционала модели для создания эффективных систем автономной наземной навигации, в том числе по координатам. Мобильная платформа может применяться для перевозки грузов на складских помещениях, для работы в экстремальных ситуациях, мониторинга окружающей среды или для образовательных целей.

Ключевые слова
Мобильная платформа, компьютерное зрение, роботы-погрузчики, тележки, полетный контроллер.

DOI
10.31776/RTCJ.12308

Индекс УДК 
007.524.64

Библиографическое описание
Разработка и исследование автономной мобильной платформы с пониженными требованиями к вычислительным мощностям / Ф.Р. Исмагилов [и др.] // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 12. - № 3. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2024. – С. 231-239. – Текст : непосредственный.

Литература 

  1. Мобильные роботы, их типы, возможности и применение // Top3dshop: [сайт]. – URL: https://top3dshop.ru/blog/mobile-robots-types-and-applications.html (дата 06.06.2024). – Текст: электронный.
  2. Черепанов П.Ю. Основные направления развития робототехники / П.Ю. Черепанов, П.А. Романов // Современные инновации. – 2017. – №1. – С. 29-38. – Текст: непосредственный.
  3. Система позиционирования и идентификации мобильной робототехнической платформы в ограниченном и открытом пространстве / Т.С. Евдокимова [и др.] // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2018. – №2. – С. 16-25. – Текст: непосредственный.
  4. OMRON Industrial Automation // OMRON: [сайт]. – URL: https://omronrus.ru/ (дата 06.06.2024). – Текст: электронный.
  5. Ford разработал роботизированные зарядные станции для электромобилей в помощь инвалидам // iXBT.Live: [сайт]. – URL: https://www.ixbt.com/live/car/ford-razrabotal-robotizirovannye-zaryadnye-stancii-dlya-elektromobiley-v-pomosch-invalidam.html (дата 06.06.2024). – Текст: электронный.
  6. Мобильная роботизированная платформа (с рукой-манипулятором) // ПО «Зарница»: [сайт]. – URL: https://zarnitza.ru/catalog/mekhatronika-i-robototekhnika/robototehnika/sredne-spetsialnye-uchebnye-zavedeniya/mobilnaya-robotizirovannaya-platforma-s-rukoy-manipulyatorom/ (дата 06.06.2024). – Текст: электронный.
  7. Пелагей С.К. Использование информационных технологий для управления движением автоматического движущегося средства на базе тележки AGV / С.К. Пелагей, О.В. Толстель, Д.В. Михеенко // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Физико-математические и технические науки. – 2021. – №4. – С. 14-22. – Текст: непосредственный.
  8. Осваиваем техническое зрение на примере Bioloid STEM и HaViMo2.0 // Хабр: [сайт]. – URL: https://habr.com/ru/companies/robotgeeks/articles/251781/ (дата 06.06.2024). – Текст: электронный.