Розглянуто алгоритмічні аспекти автоматичного керування мобільним роботом, що рухається вздовж заданої траєкторії на нерівній та негоризонтальній поверхні. Як інформаційний засіб використовується низькоточна безплатформна інерціальна навігаційна система, коригована за вимірюванням відстаней до відомих маркерних точок.

Аналізується вплив параметра асиметрії на многовиди стаціонарних станів колісного робота в околі критичної швидкості прямолінійного руху.

Рассмотрено применение методов и инструментов быстрого прототипирования систем управления на примере робота с параллельной структурой и шестью степенями подвижности. Предложена методика компьютерного проектирования, моделирования и тестирования позволяет облегчить и ускорить процесс разработки систем управления различных типов роботов.

This paper presents methods of the rapid control prototyping for research purposes on the example of the six degree of freedom parallel robot. The discussed methods for computer-aided design, modeling and testing can be applied for a great number of different robot types and provide lower costs and shorter development times.

Розглянуто систему керування переміщенням робота на площині, складеної з однакових паралельно працюючих автоматів-кліток, кількість яких визначається точністю відпрацьовування положення. Система дозволяє виконувати з високою швидкодією цілеспрямоване керування переміщенням робота в середовищі з перешкодами за найкоротшою траєкторією. У системі Matlab виконане моделювання алгоритму роботи системи керування.

Рассмотрены пути повышения эффективности человеко-машинного взаимодействия при интеграции структурных компонентов интеллектуальной системы управления мобильного робота и интерфейса пользователя. Приведен пример реализации комплексного программного обеспечения системы управления робота, способного автономно выполнять сформулированные пользователем задания.

Досліджено задачу оптимізації законів руху та конструкційних параметрів чотириланкового маніпулятора замкнутої кінематичної структури. Маніпулятор під дією активних і пасивних (пружини, демпфери) приводів виконує циклічні транспортні операції у горизонтальній площині. За критерій мінімізації взято квадратичний (за керуючими моментами сил) функціонал. Розроблено алгоритм побудови субоптимального розв'язку сформульованої задачі, який урунтується на параметризації узагальнених координат маніпулятора сім'єю заданих функцій і використанні методики обернених задач динаміки та числових процедур математичного програмування.

The aim of this paper is to present a novel architecture for hand gesture-based control of mobile robots. The research activity was mainly focused on the design of a new method for hand gestures recognition under unconstrained scenes. Our method comes to solve some of the most important problems that current HRI (Human-Robot Interaction) systems fight with: changes of lighting, long distances, speed. Like any other HRI specific method, the one that we developed is working in real time/environment. It is a robust and adaptive method, being able to deal with changes of lighting. It is also capable of recognizing hand gestures from long distances. Another important issue we have focused upon was the integration of our method into a more complex HRI system, in which a human operator can drive a mobile robot only through hand gestures. In systems like these, the communication between human operators and robotic systems should be done in the most natural way. Typically, communication is done through voice and hands/head postures and gestures. Our method was designed in such a manner that will be able to recognize the hand gestures even if there are certain deviations from the ideal cases.

Удосконалено існуючі та розроблено нові моделі й інтелектуальні засоби керування автономним мобільним роботом (АМР) для забезпечення навігації в складних неструктурованих середовищах. Розроблено регулярний ітеративний метод градієнтного пошуку з локальною адаптивною оцінкою обмежень другого роду, що забезпечує вихід на ціль переміщення АМР за умов складного неструктурованого середовища. З метою керування траєкторією руху АМР удосконалено метод проведення маневрів, що за рахунок формування адаптивної навчальної вибірки штучної нейронної мережі забезпечує підвищення імовірності виконання маневрів під час навігації на 30 - 45 %. З метою забезпечення керування АМР за умов динамічного середовища удосконалено інтелектуальну модель керування роботом, що дозволяє оцінити основні потоки даних і часові затримки між функціональними модулями АМР, що сприяє підвищенню продуктивності програмних й апаратних компонентів навігації робота. Здійснено впровадження нових методів і моделі керування на АМР Amigo, Pioneer P2-DX, Robotino та Khepera.

Розглянуто принципи реалізації адаптивних систем прийняття рішень, моделі прийняття рішень на основі теорії множин і теорії ймовірностей. Досліджено побудову адаптивної візуальної системи керування робота.

Рассмотрены некоторые задачи управления группой подвижных роботов, обладающих определенной массой и моментом инерции и оборудованных устройствами для определения своего положения в заданной двумерной системе координат. Показано, что наличие неконтролируемых возмущений, действующих на роботов, не позволяет в общем случае решить задачу управления движением группы роботов, применяя лишь программное управление и стратегию ведущий - ведомый. Используя декомпозицию общей задачи управления групповым движением, предложена иерархическая двухуровневая система управления, сочетающая программное и позиционное (с обратной связью) управление. Описаны алгоритмы управления с обратной связью, которые позволяют решать достаточно широкий набор типовых движений группы роботов, в том числе и при наличии фазовых ограничений.

Рассмотрены расчеты устойчивости и способы построения годографов Михайлова по заданным характеристическим уравнениям систем автоматического управления промышленными роботами с использованием пакета математических вычислений "MathCad".

Наведено огляд фундаментальних аспектів застосування нейронних контролерів для управління рухом роботів. Після короткого введення в нервову систему, яка відповідає за рухи людини, увагу звернено на нейронну структуру управління крокуючими роботами. Показано, що нелінійні осцилятори є базою для подібних біологічних архітектур. Надано різні варіанти рішень, запропонованих за останні десять років. Ці підходи показують, що робот може адаптуватись під час змін в його навколишньому середовищі та вивчати різні способи ходьби.

Рассмотрен вопрос автоматизации гидравлического экскаватора. Рассматривая систему стрела - рукоять - ковш как звенья манипулятора промышленного робота, при помощи процедуры Денавита - Хартенберга, записаны уравнения кинематики экскаватора. На основании метода Ньютона - Эйлера получены уравнения динамики звеньев манипулятора экскаватора в форме, удобной для работы в реальном времени при решении задач управления.

На основі рівняння Лапласа одержано аналітичні вирази для вертикальної та обох горизонтальних компонент магнітного поля постійних магнітів, що використовуються в датчиках проковзування сенсорних систем адаптивних роботів. Вимірювання цих компонент за допомогою датчиків Хола, якими оснащені сенсорні системи, надає адаптивному роботу властивості об'ємної чутливості під час маніпулювання різнотипними об'єктами в тривимірному просторі.

На основе уравнения Лапласа получены аналитические выражения для вертикальной и двух горизонтальных компонентов магнитного поля постоянных магнитов, используемых в датчиках проскальзывания сенсорных систем адаптивных роботов. Измерение этих компонент с помощью датчиков Холла, которыми оснащены сенсорные системы, придают адаптивному роботу свойства объемной чувствительности при манипулировании различными объектами в трёхмерном пространстве.

Analytical expressions based on Laplace equation are got for both horizontal and vertical components of magnetic field of permanent magnets used in the slip gauges of adaptive robots sensor systems. Measuring of these components by means of Hall gauges, by which the touch systems are equipped, imparts to adaptive robot the property of volumetric sensitivity while manipulating by various objects in three-dimensional space.

Рассмотрено использование различных типов интеллектуальных алгоритмов на основании технологий мягких вычислений: искусственных нейронных сетей, нечеткой логики и генетических алгоритмов для реализации планирования и управления движением мобильных роботов. Приведены результаты моделирования и выделены ключевые особенности использования рассматриваемых подходов.

На основании матричного метода исследования проведен кинематический анализ манипуляционной системы промышленного робота. Определены основные кинематические характеристики звеньев манипулятора при заданном управлении, образованном линейной комбинацией рассогласований и их производных.

Індекс рубрикатора НБУВ: З965.941-01

Рубрики:

Роботи. Робототехніка

Шифр НБУВ: Ж70158 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено аналітичний огляд досліджень по побудові інтелектуальних систем управління технологічними системами та процесами з метою знаходження методів побудови оптимальних траєкторій переміщення електромеханічних приводів координатно-вимірювальних машинах (КВМ) у ході вимірювання деталей. Запропоновано, для знаходження оптимального маршруту у ході вимірювання деталі на КВМ застосувати алгоритм з використанням нейронної мережі Хопфілда. Застосування нейронних мереж в системах, які реалізують елементи інтелектуального управління, дозволяє коректувати параметри процесу вимірювання деталі в реальному часі.

Зазначено, що умови використання мобільних роботів накладають необхідність установки різних типів сенсорів, систем технічного зору, апаратури локації та навігації. Проведено побудову каналу зв'язку між роботом та оператором, вирішено задачі підвищення пропускної здатності, надійності та захищеності. Відображено досвід проектування систем передачі даних для мобільних роботів на зразку безпровідних каналів. Розглянуто особливості побудови схем, їх уніфікації та комплексування.

Проведено аналітичний огляд існуючих систем обробки інформації у вимірювальних роботах. Виявлено, що в розглянутих системах є недоліки, пов'язані або з недостатньою гнучкістю структури вимірювальних механізмів, або з недостатньою швидкодією алгоритмів обробки інформації. Виконано синтез системи обробки інформації у вимірювальних роботах, яка дозволяє керувати рухом вимірювальних щупів більш гнучко та робити вимірювання, перетворюючи аналогову інформацію в цифрову і навпаки. Наведено схему передачі інформації від датчика до обчислюючого пристрою. Розроблено систему команд для керування рухами вимірювальних щупів робота та обробки інформації в ньому.