Рассмотрена параллельная вычислительная структура в системе управления мобильным роботом, позволяющая всегда за фиксированное время решить задачу изменения направления движения независимо от числа и подвижности препятствий на пути его движения. Предложены структуры данных и алгоритмы их обработки, позволяющие очень быстро принять решение о необходимости и направлении поворота передних колес мобильного робота для обхода препятствия, остановки робота перед ним или остановки с последующим отходом от препятствия. Система позволяет решить задачу с 552-мя вариантами размещения препятствий за время не более 200 мС для робота, движущегося со скоростью не более 3 км/час.

Запропоновано конструкцію крокуючого робота для розвідки складної місцевості, а також структуру системи керування подібним роботом, яка передбачає наявність підсистем руху без зіткнень, підсистеми аналізу звукової обстановки, підсистеми радіообміну даними. Стисло описано всі підсистеми та докладно охарактеризовано систему технічного слуху робота.

Разработана структура системы интеллектуального контроля тактического уровня для мобильного робота. Отмечено, что робот должен функционировать без "карты окружающей среды", которая была бы необходимой роботу для успешной ориентации на местности. Структура контроля системой позволяет включать в контур программы управляющие элементы искусственного интеллекта. Показан способ реализации системы при помощи современных языков программирования.

Запропоновано новий метод застосування математичного апарату фракталів для пошуку та виділення звукових сигналів, а також опис звукового сигналу за допомогою коефіцієнтів подібності. Наведено алгоритм розв'язання пошуку звукових сигналів у реальному часі, без розподілу сигналу на частки. Областю застосування методу є сенсор технічного слуху мобільного робота.

Предложен новый подход к решению задачи сравнения акустических сигналов, получаемых с массива микрофонов. Предлагаемый подход позволяет относительно просто решить задачу пеленгации источников звуковых сигналов микропроцессорами, находящимися на борту малогабаритного робота, производящего исследование в условиях неструктурированного хаоса.

Рассмотрены возможности применения одноранговой радиосети стандарта IEEE 802.15.4 (ZigBee) диапазона 2,4 ГГц для работы системы, состоящей из группы малогабаритных мобильных роботов и одного командного пункта. Основная задача группы роботов - проведение разведки во время спасательных операций после техногенных и природных катастроф и аварий. Для сохранения управляемости отдельными роботами и системой в целом предложено повысить "интеллект" системы связи за счет гибкой маршрутизации каналов между командным пунктом и конкретным мобильным роботом с тем, чтобы иметь систему с автоматическим, интеллектуальным восстановлением канала обмена данных.

Предложена реализация метода микроанализа сигнала как инструмента в виде набора действий и правил действий, выполняемых над множествами объектов - полупериодов реального сигнала. Исходный сигнал представляется множеством реальных полупериодов и множеством элементарных полупериодов, являющихся декомпозицией реальных полупериодов. Реализация метода рассмотрена на примере звукового сигнала от одного источника, воспринимаемого парой сенсоров (микрофонов). Приведены правила определения подобия сигналов и сдвига фаз между сигналами; восстановления реального сигнала из множества элементарных полупериодов. Дана количественная оценка подобия сигналов.

Предложен вариант практической реализации системы бинаурального слуха (БНС), присущего человеку и многим представителям животного мира. Свойства БНС реализуются путем операций над образами акустических сигналов, получаемых с массива микрофонов. Реализация предполагает связную, синхронизированную работу 3 микропроцессоров, выполняющих чтение сигналов с 4 микрофонов через два 16-разрядных АЦП с частотой дискретизации 100 кГц по каждому каналу с синхронизацией между каналами с точностью 5 мкС. В реализацию включена FLASH карта емкостью 2 GB и микропроцессор, реализующий интерфейс USB с персональной ЭВМ. Реализация предусматривает как автономную работу системы, так и совместно с персональной ЭВМ. Система имеет свойства, не присущие слуху человека, - нулевое время адаптации при переходе от сильного сигнала к слабому и наоборот, локализацию очень коротких сигналов.

Рассмотрен метод анализа сигналов, альтернативный методам, основанным на быстром преобразовании Фурье. Определены операции над полупериодами как составляющими объектами сложных сигналов (СС). Предложены правила выделения элементарных полупериодов из СС. Приведены примеры операций и программы в системе MathCAD по разделению СС на множества элементарных полупериодов. Предложено правило оценки качества разделения СС на элементарные полупериоды.

Предложен вариант практической реализации системы бинаурального слуха (БНС), под которым понимается слух, присущий человеку и многим представителям животного мира. Многочисленные свойства БНС реализуются путем операций над образами акустических сигналов, получаемых с массива микрофонов. Предложен метод определения геометрических координат источника в пространстве по известным углам сдвига фаз звукового сигнала. Сдвиг фаз определяется для каждой пространственной координаты отдельной парой сенсоров. Показано, что принцип определения локализации источника по фазовому сдвигу позволяет определить положение источника с точностью до некоторой поверхности.

Проведено сравнение метода микроанализа (МА) с широко применяемым методом анализа на основании БПФ. Для адекватности сравнения оба метода разделены на следующие составляющие исследования: объект, инструмент, метод. Под объектом исследования понимаются совокупности сложных сигналов, полученных с массивов сенсоров. Под инструментом исследования понимается набор операций, производимых с объектом, позволяющий разложить сложные сигналы на множества элементарных составляющих. Применение метода МА - робототехника и смежные с ней области техники.

Рассмотрены теоретические и практические вопросы построения системы пеленгации (т.е. определения направления на источник в трех измерениях) слабых звуковых колебаний в воздушной среде. Приведена структура технической реализации системы пеленгации, позволяющая выделить слабый звуковой сигнал (не обязательно голос человека) на фоне помех различного вида, в том числе помех, создающихся движением воздуха. Система ориентирована на применение в подвижных роботах.

Рассмотрены теоретические и практические вопросы построения системы пеленгации (т.е. определения направления на источник в трех измерениях) слабых звуковых колебаний в воздушной среде. Результат получают, основываясь на усредненных во времени полиномах второй степени относительно акустического давления и/или компонент колебательной скорости.