КФУ. Карточка публикации. Система обеспечения автономного возвращения колёсного робота при потере связи с удаленным оператором

КАЗАНСКИЙ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

RUS

- EN
- 中文
- ES

СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОНОМНОГО ВОЗВРАЩЕНИЯ КОЛЁСНОГО РОБОТА ПРИ ПОТЕРЕ СВЯЗИ С УДАЛЕННЫМ ОПЕРАТОРОМ

Форма представления

Статьи в российских журналах и сборниках

Год публикации

2020

Язык

русский

Авторы, сотрудники КФУ

Закиев Ауфар Азатович, автор

Магид Евгений Аркадьевич, автор

Авторы, студенты КФУ

Березников Дмитрий Владимирович, автор

Библиографическое описание на языке оригинала

Березников Д.В. Система обеспечения автономного возвращения колёсного робота при потере связи с удаленным оператором / Д.В. Березников, А.А. Закиев, Е.А. Магид // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2020. - № 1. - С. 90-98.

Аннотация

Данная работа посвящена увеличению уровня автономности мобильных роботов в случаях потери связи с оператором, осуществляющим удаленное управление роботом. Актуальность данной задачи растет, поскольку мобильные роботы находят все больше применений в различных задачах. При работе в опасной для человека среде, например, во время поисково-спасательной операции, требуется надежный способ сохранить робота в случаях потери связи. Разрыв связи с роботом, который используется в недоступной для человека среде, означает потерю робота как функциональной единицы. Причиной возникновения подобных ситуаций становится несовершенство технологий связи, свойства окружающей среды или человеческий фактор. Данная проблема может возникнуть как при проводной, так и беспроводной связи между оператором и роботом. Поэтому робот должен обладать возможностью самостоятельно принимать решения в соответствии с поставленной задачей в случае потери прямого контроля со стороны оператора. Для этого робот должен иметь возможность обнаруживать потерю связи с оператором и возвращаться в начальную точку пути без вмешательства человека. В данной статье мы представляем разработанный алгоритм автоматического обнаружения разрыва сетевого соединения робота и алгоритм автономного возврата робота. В отличие от существующих решений, разработанный алгоритм не требует дополнительного оборудования или настройки программного обеспечения на стороне оператора. Алгоритм обнаружения разрыва сетевого соединения робота использует анализ TCP/IP пакетов, что делает его универсальным для роботов, управляемых по сетям Wi-Fi. Для автономного возвращения робота используются методы одновременной локализации и картографирования (SLAM) и алгоритмы планирования пути. В режиме автономного возвращения робот опирается на сенсорные данные, собранные во время движения под контролем телеоператора. Алгоритмы были интегрирован в систему управления реального колесного робота PMB-2 и протестированы в лабораторных условиях, что экспериментально подтвердило их эффективность и практическую применимость.

Ключевые слова

Мобильный робот; алгоритм; автономное возвращение; обнаружение разрыва соединения; PMB-2

Название журнала

Известия ЮФУ. Технические науки.

Ссылка для РПД

http://dspace.kpfu.ru/xmlui/bitstream/handle/net/159014/IzvestiyaYuFU_2020_Zakiev.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на эту карточку

https://repository.kpfu.ru/?p_id=236321

Файлы ресурса

Название файла	Размер (Мб)	Формат
IzvestiyaYuFU_2020_Zakiev.pdf	0,61	pdf	посмотреть / скачать

Полная запись метаданных

Поле DC	Значение	Язык
dc.contributor.author	Закиев Ауфар Азатович	ru_RU
dc.contributor.author	Магид Евгений Аркадьевич	ru_RU
dc.contributor.author	Березников Дмитрий Владимирович	ru_RU
dc.date.accessioned	2020-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.available	2020-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.issued	2020	ru_RU
dc.identifier.citation	Березников Д.В. Система обеспечения автономного возвращения колёсного робота при потере связи с удаленным оператором / Д.В. Березников, А.А. Закиев, Е.А. Магид // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2020. - № 1. - С. 90-98.	ru_RU
dc.identifier.uri	https://repository.kpfu.ru/?p_id=236321	ru_RU
dc.description.abstract	Известия ЮФУ. Технические науки.	ru_RU
dc.description.abstract	Данная работа посвящена увеличению уровня автономности мобильных роботов в случаях потери связи с оператором, осуществляющим удаленное управление роботом. Актуальность данной задачи растет, поскольку мобильные роботы находят все больше применений в различных задачах. При работе в опасной для человека среде, например, во время поисково-спасательной операции, требуется надежный способ сохранить робота в случаях потери связи. Разрыв связи с роботом, который используется в недоступной для человека среде, означает потерю робота как функциональной единицы. Причиной возникновения подобных ситуаций становится несовершенство технологий связи, свойства окружающей среды или человеческий фактор. Данная проблема может возникнуть как при проводной, так и беспроводной связи между оператором и роботом. Поэтому робот должен обладать возможностью самостоятельно принимать решения в соответствии с поставленной задачей в случае потери прямого контроля со стороны оператора. Для этого робот должен иметь возможность обнаруживать потерю связи с оператором и возвращаться в начальную точку пути без вмешательства человека. В данной статье мы представляем разработанный алгоритм автоматического обнаружения разрыва сетевого соединения робота и алгоритм автономного возврата робота. В отличие от существующих решений, разработанный алгоритм не требует дополнительного оборудования или настройки программного обеспечения на стороне оператора. Алгоритм обнаружения разрыва сетевого соединения робота использует анализ TCP/IP пакетов, что делает его универсальным для роботов, управляемых по сетям Wi-Fi. Для автономного возвращения робота используются методы одновременной локализации и картографирования (SLAM) и алгоритмы планирования пути. В режиме автономного возвращения робот опирается на сенсорные данные, собранные во время движения под контролем телеоператора. Алгоритмы были интегрирован в систему управления реального колесного робота PMB-2 и протестированы в лабораторных условиях, что экспериментально подтвердило их эффективность и практическую применимость.	ru_RU
dc.language.iso	ru	ru_RU
dc.subject		ru_RU
dc.title	Система обеспечения автономного возвращения колёсного робота при потере связи с удаленным оператором	ru_RU
dc.type	Статьи в российских журналах и сборниках	ru_RU