Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка распределенной вычислительной среды для создания систем управления жизненным циклом мобильных мехатронных комплексов

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
18.11.2009 - 15.12.2009
При выполнении НИР на первом этапе выполнены следующие работы:
1. Созданы методики решения задач проектирования движения роботов на основе распределенной грид-системы и исследование особенностей вопросов планирования движения робототехнических систем в грид-среде.
2. Проанализированы существующие системы управления жизненным циклом. Подготовлена среда управления жизненным циклом для мобильного робота (МР).
3. Разработаны методики управления жизненным циклом для МР и навигационного комплекса.
4. Проанализированы операционные системы жесткого реального времени и средств разработки систем управления ЖРВ с учетом технологической независимости. Подготовлена среда разработки системы управления МР.
5. Разработано программное обеспечение драйверов периферийных устройств МР.
6. Разработаны и исследованы модели системы управления МР.
7. Разработана программная модель систем управления МР на языке UML. Разработано учебное пособие.
8. Произведен расчет надежности, технического риска и эффективности МР.
9. Разработано специальное математическое обеспечение управления МР на основе искусственного интеллекта
10. Разработана аппаратная часть системы управления опытного образца МР для различных областей применения.
11. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение системы управления МР для операционных систем жесткого реального времени.
12. Разработаны конструкции экспериментального образца МР обеспечивающего движение по местности с препятствиями, обход, которых возможен.
13. Проведено испытание экспериментального образца.
Развернуть
2
01.01.2010 - 30.06.2010
При выполнении НИР на втором этапе выполнены следующие работы:
1. Проведена разработка алгоритмов и программного обеспечения (ПО) для управления работой навигационного комплекса мобильного робота, на базе операционной системы жесткого реального времени QNX Neutrino. Разработана программная документация и материалы учебного пособия.
2. Проведено исследование и выполнена разработка модели навигационного комплекса мобильного робота.
3. Выполнено исследование и разработана модель поведения навигационного комплекса в нестационарных режимах.
4. Проведено моделирование и построена модель поведения НК при силовых и тепловых воздействиях.
5. Проведено моделирование и построена модель работы НК при отказах отдельных компонентов.
6. Разработана структура НК.
7. Разработана конструкторская документация навигационного комплекса, проведено изготовление опытного образца НК для МР.
8. Выполнены патентные исследования, составлен соответствующий отчет
9. Произведен расчет надежности, технического риска и эффективности НК.
10. Проведено испытание макета навигационного комплекса мобильного робота.

  Новизна применяемых решений при разработке и исследовании методики управления жизненным циклом мобильного робота соответствует мировому уровню, а образовательная среда управления жизненным циклом мобильного робота обеспечит получение студентами практических навыков при создании сложных технических систем и создаст современную техническую базу для проведения научных исследований в области мехатроники, являющуюся одним из приоритетных направлений развития России.

  Области применения полученных результатов, в которых могут использоваться полученные результаты следующие: специализированные мобильные системы и устройства (охранные системы для складских и производственных помещений, мобильные системы мониторинга, автоматизированной инвентаризации и пр.); исследовательские задачи (тестирование алгоритмов навигации, избегания препятствий, предварительной обработки сенсорной информации; учебные разработки, а также исследовательские проекты в курсах по робототехнике и мехатронике в высших учебных заведениях; роботы для участия в спортивных и зрелищных мероприятиях; любительские мобильные устройства различного класса; детское и молодежное техническое творчество

  При выполнении работ по проекту удалось сформировать жизнеспособные научные коллективы для выполнения как фундаментальных, поисковых так и прикладных НИР, вовлечь в творческий процесс молодых специалистов: студентов и аспирантов. На базе выполненных работ подготовлены и защищены различные квалификационные работы: курсовые проекты, дипломы и т.д… Полученные знания студентами ведущих кафедр факультета электронной техники и приборостроения, принимавших участие в научных исследованиях по тематике государственного контракта, позволили команде ФЭТиП стать призерами Всероссийского фестиваля по робототехнике, в классе профессиональной робототехники, проходившего в г. Москва в апреле 2010 года.
Дальнейшее участие молодых специалистов в данном проекте позволит им получить практические знания в области распределенных вычислений, робототехники, мехатроники, автоматизации управления, приборостроения, а так же подготовить материал для представления как кандидатских так и докторских диссертаций.
Развернуть
3
01.07.2010 - 10.12.2010
1) Разработка методики создания испытательных стендов для навигационных систем и МР.
2) Разработка системы автоматизированного тестирования и диагностики (САТД) МР
3) Разработка системы автоматического построения тестов (САПТ)
4) Разработка системы статистической обработки информации об испытаниях (ССОИИ)
5) Разработка учебного пособия по автоматизации тестирования и диагностики механотронных систем
6) Изготовление макетов испытательных стендов для РЖ и МР.
7) Разработка макета испытательного стенда ИС дляСУМР
8) Разработка методики проведения испытаний МР
9) Разработка макета испытательного стенда для НК
10) Разработка методики проведения испытаний МР
11) Проведение патентных исследов
Развернуть
4
01.01.2011 - 30.06.2011
1) Разработка моделей и методов управления группой МР без априорной информации о полигоне.
2) Разработка специального математического обеспечения (СМО) управления группой МР на основе искусственного интеллекта
3) Разработка учебного пособия и системы статистической обработки информации (ССОИ), получаемой от группы МР
4) Разработка среды для моделирования поведения группы МР
5) Адаптация системы «электронный нос» для использования в составе МР
6) Разработка методов и системы анализа видео изображений и распознавания образов (САВИРО). Разработка учебного пособия .
7) Исследование возможностей применения, разработанной системы управления (СУ) и НК в беспилотных летательных и подводных аппаратах (БЛПА).
8) Разработка изготовление и испытания экспериментального образца системы управления группой МР.
9) Разработка системы прогнозирования поведения группы МР (СППГ МР) при наличии частичной информации о полигоне.
10) Разработка системы сбора и представления данных (ССГТД) о работе группы МР
11) Адаптация СУ группы МР к задачам
патрулирования, экологического мониторинга, инженерной разведки местности
12) Разработка математической модели для оценки надежности, технического риска и эффективности выполнения задачи группой мобильных роботов
13) Расчет надежности, технического риска и эффективности группы МР на основе модели.
14) Разработка учебных курсов по специальным дисциплинам и создание научно-методической базы лабораторных практикумов
15) Разработка курсов повышения квалификации и переподготовки руководящих работников и специалистов в области использования распределенных вычислительных систем, в том числе грид-систем, для решения задач мехатроники, робототехники и навигационных систем
16) Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
17) Проведение патентных исследований
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ЦНИИ РТК
профинансировано
Продолжительность работ
2005 - 2006, 19 мес.
Бюджетные средства
6,3 млн
Организация
МАИ
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Организация
ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ"
профинансировано
Тема
Разработка и реализация технологий решения вычислительно-сложных задач на базе распределенных неоднородных вычислительных ресурсов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6,3 млн
Количество заявок
12
Тема
Разработка мехатронных средств робототехнического обеспечения модульного типа наземного и космического базирования
Продолжительность работ
2015 - 2016, 13 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
1
Тема
Поддержка развития внутрироссийской мобильности научных и научно-педагогических кадров путем выполнения научных исследований молодыми учеными и преподавателями в научно-образовательных центрах по научному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы» в области: • Распределенные и высокопроизводительные вычислительные системы
Продолжительность работ
2012, 3 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
3
Тема
Поддержка развития внутрироссийской мобильности научных и научно-педагогических кадров путем выполнения научных исследований молодыми учеными и преподавателями в научно-образовательных центрах по научному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы» в области: • Распределенные и высокопроизводительные вычислительные системы
Продолжительность работ
2012, 1 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Количество заявок
4
Тема
НК-682П Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлениям «Распределенные вычислительные системы», «Создание интеллектуальных систем навигации и управления», «Создание и управление новыми видами транспортных систем» в рамках мероприятия 1.3.1 Программы
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
30