Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка комплекта модулей мобильной робототехники для макетирования и отладки алгоритмов управления

Номер контракта: 14.578.21.0124

Руководитель: Иванов Александр Владиславович

Должность руководителя: заместитель директора ЦНИИ РТК

Докладчик: Шмаков Олег Александрович, начальник отдела "Специальной техники"

Организация: федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики"
Организация докладчика: Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
мобильные роботы, конструктор, разработка, прототипирование, металлические детали.

Цель проекта:
В настоящее время на рынке РФ отсутствуют комплекты модулей отечественного производства высокого качества, которые были бы пригодны для решения ряда задач: как образовательных, так и возникающих при макетировании и отладке мобильных робототехнических систем. Данные комплекты должны не только обладать широкой областью применения, но также быть просты в использовании и надежны. Целью проекта является разработка научно-технических решений (средств) для макетирования и отладки алгоритмов управления робототехнических систем (РС), собранных с использованием разработанных модулей мобильной робототехники (ММР).

Основные планируемые результаты проекта:
Разрабатываемые научно-технические решения должны обеспечить макетирование РС колесного/гусеничного типов и манипуляционных РС, а также отработку соответствующих алгоритмов управления. Например, алгоритмов локальной навигации для колесных/гусеничных РС (контроль столкновений с препятствиями, движение по заданной траектории).

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разрабатываемый комплект ММР должен включать в себя следующие модули: модуль системы управления, пульт управления, приводные модули, модули различных датчиков (модуль датчика освещенности, модуль датчика касания, модуль дальномера и др.), модули передачи данных, модуль питания, набор движителей, механические передачи, набор каркасных конструкций.
Главным отличием разрабатываемого комплекта от существующих решений является модульность: за счет "крупной" сборки унифицированные детали позволят минимизировать время на макетирование РС и уделить больше внимания изучению и отладке алгоритмов управления.
Существующие на сегодняшний день комплекты ММР зачастую выполнены без основательной проработки, что является причиной ряда проблем: отсутствие надежных деталей на отечественном рынке влечет за собой производство низкокачественных модулей; в свою очередь, несбалансированность характеристик существующих готовых наборов не позволяет решать с их помощью серьезные задачи.
Импортные наборы отличаются высоким качеством исполнения, но применимы для решения только определенных задач. Расширение функционала таких наборов, как правило, невозможно или требует значительных финансовых затрат.
Работу над проектом можно разделить на следующие основные этапы:
- информационно-патентный поиск и аналитический обзор существующих комплектов ММР (позволит проанализировать возможные варианты решения поставленной задачи);
- разработка различных вариантов конструктивно-компоновочных и схемотехнических решений комплекта ММР (позволит определить требования к ходовым особенностям и к электронике системы управления);
- изготовление макетных образцов комплекта ММР и проведение испытаний (позволит оценить выбранные технические решения и оптимизировать характеристики электромеханических, конструктивных, и электронных узлов разрабатываемого комплекта ММР).
Важным условием при разработке комплекта ММР является обеспечение баланса технических характеристик модулей. Иначе не будет соблюдена "унифицированность", и создание некоторых модулей может оказаться нецелесообразным. Особое внимание следует уделить надежности и качеству изготовления механических и электронных узлов комплекта ММР, устойчивых к типовым ошибкам начинающих разработчиков.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Бесспорно, высококачественный комплект ММР необходим для успешного развития робототехники в РФ на всех этапах, начиная с образовательного процесса в школах и университетах, и заканчивая отладкой сложных программных алгоритмов и быстрым макетированием объектов управления на предприятиях. Ввиду специфики применения, сроки поставки комплекта ММР должны быть минимальны, а техническая поддержка - своевременна. С учетом обширности области применения комплекта ММР, большое число потенциальных пользователей приведет к увеличению объема производства и позволит снизить стоимость комплекта по сравнению с импортными аналогами. Впоследствии массовое распространение комплекта в РФ повысит его конкурентоспособность, что позволит реализовать экспортный потенциал.

Текущие результаты проекта:
С момента старта проекта (ноябрь 2015 г.) до сегодняшнего дня был проведен аналитический обзор научно-технической литературы и разработаны предложения по конструктивно-компоновочным, схемотехническим и программным решениям разрабатываемого комплекта ММР.