Исследование и разработка концепции мехатронных бортовых вычислительных и исполнительных систем групповых микророботов

грант БРФФИ - Ф18Р-229

Целью работы является определение ключевых технологий, технических решений и подходов для создания концепции построения гомогенных групп микророботов, способных решать прикладные задачи.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

С помощью компьютерного и схемотехнического моделирования исследовано влияние внешних воздействий на режимы функционирования нелинейных динамических систем, в том числе построенных на основе специально спроектированных нелинейных функций. Фундаментальные результаты решения данной задачи позволят получить новые и ранее не опубликованные в СНГ и зарубежье знания о динамике нелинейных систем,
Разработаны функциональная и структурная схемы микроробота, основанные на интеграции мехатронных и вычислительных модулей, а также сенсорных и коммуникационных систем, которые предназначены для совместного решения прикладных задач. Практически-ориентированные результаты решения данной задачи могут считаться новыми для СНГ и соответствующими мировым тенденциям миниатюризации, интеллектуализации и функционального взаимопроникновения компонентов микророботов.

Научная идея проекта состоит в том, что для создания групповых микророботов, способных решать прикладные задачи, необходимо разработать программно-аппаратную модель системы бортового управления, основанную на применении высоко интегрированных мехатронных модулей, вычислительные процессы в которых используют особенные свойства нелинейных динамических систем. Научная новизна проекта соответствует мировому уровню и наиболее перспективным тенденциям развития робототехники.

В результате выполнения проекта была создана концепция интеграции мехатронных, вычислительных, сенсорных и актуаторных модулей в единое устройство – микроробот, отличающаяся высоким уровнем взаимопроникновения функций каждого модуля во все другие модули. В процессе работы над проектом были получены новые знания о динамике нелинейных систем с хаотическими режимами и изучены возможности их применения в практических задачах робототехники, созданы функциональная и структурная схемы микроробота.

Литература:

Прокопович, Г. А. Особенности масштабирования многоагентных систем на примере централизованного и децентрализованного алгоритмов управления группой малогабаритных мобильных роботов / Г. А. Прокопович // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2016. – Том 14, №11. – С. 41-48
Сычёв, В.А. Применение нелинейных систем с хаотической динамикой в робототехнике / В.А. Сычёв // Информатика. — 2015. — №1. — C. 113-120.
Прокопович, Г.А. Мобильный робот с нулевым радиусом поворота / Г.А. Прокопович // Робототехника и техническая кибернетика. – 2015. – №2(7). – С. 39-44.
Прокопович, Г.А. Адаптивная нейросетевая система управления автономным мобильным роботом на основе метода обучения с учителем в оnline режиме / Г.А. Прокопович // Весці нацыянальнай акадэміі навук беларусі. Сер. фіз.-мат. навук. – 2015. - №1. – С. 117-122.
Герасюто, С.Л. Построение навигационной карты внутри помещений по величине магнитного поля земли MEMS-сенсором мобильного робота / С.Л. Герасюто, Г.А. Прокопович, В.А. Сычёв // Робототехника и техническая кибернетика. — 2015. — №3 (4). — C. 53-56.