Descripción general del trabajo. En muchas conferencias rusas e internacionales, se señaló que los robots controlados a distancia son actualmente de gran interés en términos de investigación científica y aplicación práctica. Esto se debe a que el desarrollo de nuevas tecnologías hace posible el uso de robots en una amplia gama de tareas que requieren la presencia remota de un operador experto. Estos incluyen el uso de robots en lugares de desastres ambientales y provocados por el hombre, para el estudio y neutralización de objetos sospechosos en lugares concurridos, el uso de objetos controlados a distancia para aplicaciones militares, el uso de robots para ensamblar estructuras espaciales, realizar operaciones remotas experimentos en la estación espacial internacional (ISS). Una nueva aplicación prometedora es el uso de robots controlados por la web para el aprendizaje a distancia en robótica.

La disertación trata sobre problemas cuya solución permitió desarrollar algunos enfoques nuevos para el modelado y el control remoto del movimiento de los robots. Se han desarrollado métodos eficientes para modelar la dinámica de los robots. Se utilizaron para simular los movimientos de la pinza del manipulador a bordo de la nave espacial Buran en un simulador de imitación. Se han propuesto y desarrollado nuevos métodos de control remoto de robots a través de Internet. Se han desarrollado métodos para controlar robots en su interacción con objetos en movimiento. Estos métodos permitieron resolver problemas de control remoto de robots en entornos dinámicamente cambiantes.

Para entrenar a los operadores en habilidades de control remoto, es necesario desarrollar simuladores que reproduzcan las características de la dinámica del movimiento de los robots en las condiciones de trabajo requeridas. En particular, para trabajar con manipuladores espaciales, es necesario reproducir el movimiento en condiciones de ingravidez. La simulación de movimiento debe realizarse en tiempo real para formar las habilidades de trabajo correctas para los operadores. Los sistemas de modelado de manipuladores espaciales existentes creados en la NASA (A. Hajare, 1989, S. Olendorf, 1991), ESA (J. Prince, P. Dieleman, 1989), varias organizaciones en nuestro país (E.I. Yurevich, 2002, V . P. Bogomolov, 1993) utilizan una base informática poderosa, tecnología informática sofisticada. Por lo tanto, es relevante desarrollar métodos de modelado efectivos que permitan la implementación de un simulador universal de alta calidad utilizando equipos estándar en el laboratorio.

Para este propósito, se han desarrollado métodos efectivos para el modelado matemático de la dinámica de los manipuladores. Se ha desarrollado algorítmico y software para un complejo de modelado para la imitación a gran escala del movimiento de los manipuladores. Con su ayuda, se creó un banco-simulador para la simulación en tiempo real de los movimientos de la pinza de un gran manipulador espacial (BKM), el manipulador a bordo de la nave espacial Buran. Se ha estudiado la dinámica del CCM, se han analizado las características del control del manipulador en los modos manual y automático, y se han realizado pruebas a gran escala de las tareas de captura, movimiento y colocación de objetos utilizando el CCM en varios modos de control.

La relevancia del desarrollo de estos métodos se debe a que pueden ser utilizados para simular varios tipos de manipuladores (manipuladores de gran tamaño, manipuladores para ambientes extremos), los cuales son difíciles de realizar experimentos directos en condiciones de laboratorio.

La relevancia del trabajo en esta área también se confirma por el hecho de que se llevó a cabo en el marco de la investigación realizada de acuerdo con el Programa Espacial Federal (programas "Piloto" y "Mantenimiento"), el proyecto internacional INTAS-94- 1234, así como de acuerdo con la ejecución de una serie de proyectos de investigación.

Una nueva área prometedora de investigación científica, que tiene una gran importancia práctica, es el control remoto de robots en el entorno de Internet. Las posibles aplicaciones incluyen el aprendizaje a distancia (G. Hirzinger, 1998), el control remoto de la producción automatizada (R. Luo, 1999), el uso de robots controlados a distancia para aplicaciones médicas (A. W. T. Ho, I. Elhadjj, 2001), para trabajos en condiciones extremas ambientes (J. Yuh, 2000).

En el servidor de telerobotics de la NASA (http://rainer.oact.hq.nasa.gov/telerobotics page/telerobotics.shtm") se presenta una lista de los sistemas de control de robots desarrollados hasta la fecha a través de Internet. Entre los desarrollos nacionales, destacamos el sistema de control remoto para un modelo a escala real de un manipulador a bordo de la nave espacial Buran desarrollado en TsNIIRTK (V.A. Lopota, V.C. Zaborovsky, 2002) y el sistema de control para manipuladores de laboratorio MIREA (I.M. Makarov, V.M. Lokhin, S.V. Manko, M.P. Romanov, 2001 y 2002).

Sin embargo, el progreso en esta área se ve limitado por las limitaciones de Internet en la velocidad de transferencia de información. El principal problema de control sobre Internet es la presencia de retrasos de tiempo arbitrarios significativos en el canal de comunicación. Esto hace que el control de Internet sea difícil y, en muchos casos, imposible.

Los sistemas desarrollados hasta la fecha, en los que el control de los robots se basa en la transmisión de imágenes de televisión, presentan inconvenientes tales como la presencia de retardos importantes en el canal de realimentación y un entorno de control inconveniente para el operador. Además de los retrasos significativos en la transmisión de imágenes de video, su tamaño y calidad dificultan que el operador calcule la posición del robot y las distancias entre los objetos en el espacio de trabajo.

Para superar estas deficiencias, es importante desarrollar nuevos métodos para mejorar la eficiencia del control de robots a través de Internet. Se basan en el uso de modelos tridimensionales virtuales del robot y su espacio de trabajo en modo on-line (tiempo real). La idea del enfoque es que en lugar de grandes imágenes de video, se transmite un conjunto mínimo de parámetros que determinan de manera única el estado del robot y su entorno de trabajo (un conjunto de coordenadas generalizadas del robot y las coordenadas del objeto con que interactúa). Para determinar las coordenadas de los objetos, se utiliza un sistema de visión. Si el ancho de banda del canal aún no es suficiente para organizar el trabajo en tiempo real, se utilizan modelos cinemáticos y dinámicos del movimiento del robot y los objetos del entorno de trabajo.

Así, se propone utilizar un "doble virtual" de un entorno de trabajo real para el control directo de un robot real, y no solo para modelar su trabajo, como se solía utilizar anteriormente (A. Bejczy, 1995, T. Kotoku, 2001). ). Esto permite no solo minimizar los retrasos en la respuesta del sistema a las acciones de control (al minimizar los datos transmitidos), sino también proporcionar al operador un entorno de control cómodo con la capacidad de cambiar la dirección de visualización, aumentar los detalles de la escena y utilizar imágenes translúcidas. . El uso de los métodos propuestos brindó la posibilidad de un control efectivo incluso para velocidades de transferencia de datos bajas (alrededor de 0,1 - 0,5 Kb/s en promedio) cuando se utilizan canales de comunicación pública.

Para realizar acciones repetitivas en modo automático, se ha desarrollado un lenguaje y entorno para la programación remota del movimiento de robots a través de Internet.

La relevancia de los métodos propuestos se debe a que son aplicables a una amplia clase de sistemas de control remoto de robots con retardos en los canales de comunicación.

De particular dificultad es la clase de tareas en las que el robot debe funcionar en un entorno de trabajo dinámicamente cambiante (S.L. Zenkevich, R.V. Zaedinov, 2002, W. Hong, J.-J. Slotine, 1995, V. Bishop, 1998, D. Koditshek, 1994, H. Fassler, 1990). Para resolver los problemas de interacción entre un robot y objetos en movimiento (su captura, seguimiento de trayectoria, impacto, etc.), es necesario desarrollar métodos para estimar la posición actual de los objetos utilizando un sistema de visión, así como métodos para predecir la movimiento de objetos y control coordinado del robot. Se resolvieron los problemas de control automático de un robot-manipulador en el caso de capturar una varilla en una suspensión bifilar e interactuar con péndulos esféricos. El uso de modelos dinámicos de objetos hizo posible no solo determinar y predecir su movimiento real, sino también analizar algunos casos no triviales de cambios en este movimiento. El trabajo en esta área se llevó a cabo como parte de la investigación realizada de acuerdo con el Programa de Cooperación entre el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia CNRS y la Academia de Ciencias de Rusia.

CARRA). La investigación fue apoyada por subvenciones RFBR N 96-01-01003 y N99-01-00981.

Finalmente, uno de los problemas más interesantes es el problema de la interacción con objetos en movimiento al controlar un robot ♦ a través de Internet. La complejidad de la tarea se debe a la presencia de retrasos en el canal de comunicación entre el robot y el operador. Para resolver el problema se utilizaron métodos basados ​​en el uso de un sistema de visión técnica y la previsión del movimiento de un objeto utilizando un modelo de la dinámica de su movimiento. También se utilizó el método de "autonomía distribuida", en el que el operador remoto realizaba una planificación de operaciones de alto nivel, y ellas mismas se realizaban automáticamente en el lado del robot. La relevancia de los enfoques y métodos desarrollados se debe a que pueden ser utilizados para resolver problemas complejos de interacción entre robots y objetos en movimiento o control en entornos dinámicos no estructurados complejos.

La relevancia de la investigación sobre el desarrollo de métodos para controlar robots a través de Internet también se confirma por el hecho de que se llevaron a cabo como parte del trabajo realizado de acuerdo con el Programa Integral de Investigación Científica del Presidium de la Academia Rusa de Ciencias, el Programa Federal Target "Integración de la Educación Superior y la Ciencia Fundamental", el Programa de Cooperación entre el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia CNRS y RAN (CARRA). La investigación fue apoyada por RFBR phantom No. 02-07-90223, subvenciones conjuntas CNRS-PAH SPI 9559 y 12257. El trabajo en esta área recibió el segundo premio en la competencia INTAS celebrada entre jóvenes científicos de los países de la CEI (Belousov, 2001) .

El propósito del trabajo es crear métodos para el modelado matemático y natural de manipuladores robóticos y desarrollar algoritmos para crear sistemas efectivos de control remoto para robots. Se presta especial atención al desarrollo de métodos para controlar robots a través de Internet. Una parte importante del trabajo es el estudio de los problemas de interacción entre robots y objetos en movimiento con comportamiento dinámico complejo y el uso de los resultados obtenidos para crear sistemas de control remoto en entornos dinámicos utilizando el enfoque de autonomía distribuida.

Novedad científica. Se han desarrollado nuevos métodos para modelar la dinámica de manipuladores con elementos no lineales en accionamientos. Se ha desarrollado un método computacionalmente eficiente para la formación y cálculo de los coeficientes de las ecuaciones dinámicas del manipulador en forma de ecuaciones de Lagrange de segunda clase. Para integrar las ecuaciones de dinámica de manipuladores con no linealidades en modelos de accionamiento y elementos elásticos en articulaciones, se han desarrollado algoritmos eficientes basados ​​en métodos implícitos. Con la ayuda de los métodos desarrollados, se creó un soporte para la simulación a gran escala del movimiento de un gran manipulador espacial.

El artículo propone un nuevo enfoque para la creación de sistemas de control remoto de robots a través de Internet. Se basa en el uso de algoritmos de intercambio de datos eficientes entre el controlador del robot y el operador remoto, modelos dinámicos del robot y los objetos del entorno de trabajo, y un entorno de control virtual ("copia de seguridad virtual" del robot y el entorno de trabajo real), que muestra el estado actual del robot y su espacio de trabajo en tiempo real. Por primera vez, se utiliza un entorno virtual no solo para operaciones previas al entrenamiento, sino también para el control directo de un robot real. Los métodos desarrollados permitieron superar la influencia de los retrasos en Internet y permitieron crear sistemas efectivos para el control remoto de robots para canales lentos de comunicación pública.

Nuevo es el entorno desarrollado para la programación remota del movimiento de robots a través de Internet.

Se propone un método eficiente para realizar operaciones de captura de objetos por un manipulador robótico en modo de control manual. El método se basa en el uso de imágenes translúcidas.

Se han desarrollado algoritmos para controlar un manipulador robótico durante su interacción con objetos en movimiento usando un sistema de visión en el lazo de control. Los algoritmos se basan en construir un pronóstico de la posición de los objetos utilizando modelos de la dinámica de su movimiento.

Se han desarrollado algoritmos para la interacción de un robot con objetos en movimiento cuando se controla un robot a través de Internet. Por primera vez, se llevaron a cabo con éxito pruebas a gran escala de algoritmos utilizando canales de comunicación pública. Esto abre nuevas posibilidades para el uso de robots controlados por Internet para trabajar en entornos que cambian dinámicamente.

Todos los resultados de tesis son nuevos.

El valor práctico del trabajo. Se ha desarrollado soporte matemático y de software para la simulación a gran escala del movimiento del manipulador a bordo de la nave espacial Buran. El uso de los métodos de modelado desarrollados permitió organizar la operación del complejo en tiempo real, lo que hizo posible su uso como simulador en el entrenamiento de operadores. Los resultados de la disertación se utilizaron en un simulador creado en TsNIIMASH, que se utilizó para entrenar a los cosmonautas en las habilidades para realizar operaciones con el manipulador BKM. Es posible utilizar los métodos desarrollados y un soporte para el modelado y la reproducción natural del movimiento de una amplia clase de manipuladores robóticos. En particular, los algoritmos creados "" se utilizaron para modelar la dinámica de la plataforma para apuntar equipos científicos para el proyecto Mars-98.

Los métodos desarrollados para controlar robots a través de Internet son aplicables a una amplia clase de sistemas de control remoto para robots con retrasos en los canales de comunicación. En particular, es de interés el uso de algoritmos para la interacción de un robot con objetos en movimiento para el modelado, pruebas a escala real y ejecución directa de las tareas de captura de objetos en el espacio utilizando sistemas robóticos controlados remotamente.

Se ha desarrollado un conjunto de interfaces estándar y módulos de software "Internet Robotics", incluido un sistema para la visualización tridimensional del robot y su espacio de trabajo, un módulo para la programación remota de robots, un módulo para transmitir y mostrar información de video, interfaces de operador para el control de robots móviles y de manipulación, un módulo para el intercambio de datos en red, un módulo que garantiza la seguridad de los sistemas de control de acceso abiertos. Con la ayuda de estos módulos, se garantiza el rápido desarrollo de sistemas de control a través de Internet para nuevos tipos de robots. En particular, se crearon sistemas de gestión a través de

Internet por manipuladores robóticos RM-01 y CRS A465, así como robot móvil Nomadic XR4000.

De particular relevancia es la creación sobre la base de * sistemas de control de robots existentes y desarrollados a través de

Entorno de Internet para el aprendizaje a distancia y la investigación. La característica fundamental de tales sistemas, la posibilidad de realizar experimentos con un robot y equipo reales, es especialmente importante para las universidades y otras instituciones educativas que no cuentan con dicho equipo. Los sistemas desarrollados con acceso remoto abierto permitirán compartir costosos equipos robóticos. Muchas universidades rusas han mostrado interés en utilizar este tipo de sistemas.

Las tareas del taller sobre mecatrónica se desarrollaron para estudiantes de la Facultad de Mecánica y Matemáticas de la Universidad Estatal de Moscú. MV Lomonosov con la posibilidad de control remoto del brazo robótico a través de Internet.

Aprobación de obra. Los principales resultados se informaron en la conferencia científica y práctica "El uso de computadoras en problemas de mecánica" (Sebastopol, 1991), en la conferencia científica y práctica "Robótica espacial: problemas y perspectivas" (Kaliningrado, 1991), en la conferencia científica y conferencia técnica "Robots in Extreme Environments" (San Petersburgo, 1992, 2001 y 2002), en la Conferencia Internacional sobre Grandes Estructuras Espaciales ICOLASS"93 (Novgorod, 1993), en la 7ª Conferencia Internacional sobre Robótica Avanzada Conferencia Internacional sobre Robotics ICAR"95 (Sant Felho de Guixol, España, 1995), en la Conferencia Internacional de Robots y Sistemas Inteligentes IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems IROS"97 (Grenoble, Francia, 1997) e IROS"2000 (Takamatsu , Japón, 2000), en la Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización IEEE Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización ICRA"98 (Lovaina, Bélgica, 1998) e ICRA"2001 (Seúl, Corea del Sur, 2001), en la Conferencia Internacional sobre Robots Adaptativos y la Conferencia Internacional GSLT sobre Robots Adaptativos y Sistema General

Teoría Lógica (San Petersburgo, 1998), en la escuela-conferencia científica "Robots móviles y sistemas mecatrónicos" (Moscú, 1998 y 2001), en la Conferencia Internacional sobre Visualización de Información IEEE International Conference on Information Visualization IV "99 (Londres, Inglaterra, 1999), en la 6th Conference of the British Virtual Reality Society Sixth UK VR-SIG Conference (Salford, Inglaterra, 1999), en el Seminar on Distributed Robotics and Automation (Seoul, South Korea, 2001.), en el VIII Congreso de toda Rusia sobre Mecánica Teórica y Aplicada (Perm, 2001), en el 11º Seminario Internacional de Robótica Taller Internacional de Robótica RAAD-2002 (Balatonfured, Hungría, 2002), en el 33º Simposio Internacional de Robótica Simposio Internacional de Robótica ISR" 2002 (Estocolmo, Suecia, 2002), en una reunión ampliada conjunta del Consejo Científico de la Academia Rusa de Ciencias sobre Robótica y Automatización de la Producción y el Consejo Educativo y Metodológico del Ministerio de Educación de la Federación Rusa (Moscú, 2002), en un seminario sobre robótica en el Instituto de Cibernética de Nantes (IRCCyN-CNRS) bajo la dirección del prof. K. Chevallero, en un seminario sobre robótica en el Laboratorio de Análisis y Arquitecturas de Sistemas (LAAS-CNRS, Toulouse, Francia) bajo la dirección del prof. M. Gallaba, en un seminario sobre gráficos por computadora del Grupo de Gráficos por Computadora en la Universidad De Montfort (DMU, Milton Keynes, Inglaterra) bajo la dirección del prof. G. Clapworthy, en un seminario sobre robótica en el Laboratorio de Robótica de París (LRP) bajo la dirección del prof. F. Bidault, en el seminario de toda Rusia "Mecánica y control de movimiento de robots" en la Facultad de Mecánica y Matemáticas de la Universidad Estatal de Moscú. MV Lomonosov bajo la dirección de Acad. DELAWARE. Okhotsimsky y el prof. Yu.F. Golubev, en un seminario en el IPM ellos. MV Keldysh RAS bajo la dirección de Acad. DELAWARE. Okhotsimsky, en un seminario sobre mecánica teórica en MPEI, en un seminario en el Instituto de Problemas de Mecánica de la Academia Rusa de Ciencias bajo la dirección del prof. VG Gradetsky, en un seminario sobre mecánica aplicada y control en el Instituto de Mecánica de la Universidad Estatal de Moscú. MV Lomonosov bajo la dirección de Acad. A.Yu. Ishlinsky.

El sistema de control desarrollado a través de Internet para el robot CRS A465 se demostró con éxito durante los "Días de las Tecnologías Digitales" (Montepeau, Francia, 1999). Las capacidades del sistema de control de Internet para el robot RM-01 se demostraron durante una exhibición de robótica como parte del "Día de la Facultad de Mecánica y Matemáticas" en la Universidad Estatal de Moscú. MV Lomonosov (Moscú, 2001 y 2002). En mayo de 2001, durante el Seminario sobre Robótica Distribuida y Automatización en el marco de la Conferencia Internacional de Robótica IEEE International Conference on Robotics and Automation ICRA” 2001 (Seúl, Corea del Sur), se realizó una exitosa sesión para controlar el robot RM-01 a través de Internet a través de un canal de comunicación convencional (a una distancia superior a 10.000 km).

Sobre la base de los resultados de la disertación, se preparó y leyó un curso especial "Modelado y control remoto de robots a través de Internet" en la Facultad de Mecánica y Matemáticas de la Universidad Estatal de Moscú. MV Lomonosov (desde febrero de 2002 se imparte un curso especial).

Publicaciones. Con base en los resultados del trabajo, hay 41 publicaciones, incluidos 13 artículos en revistas y colecciones, 19 informes en conferencias (17 artículos y 2 resúmenes), 4 preprints, 2 informes y 3 publicaciones electrónicas.

Contribución del autor. El autor llevó a cabo de forma independiente la investigación subyacente al material de los capítulos 1 a 4, y las tareas presentadas en los capítulos 5 y 6 fueron resueltas por el autor como parte de un equipo científico. En el problema presentado en el Capítulo 5, el autor desarrolló algoritmos para controlar el movimiento del robot, integró el software de todos los componentes del soporte experimental y probó experimentalmente los algoritmos de control. El autor participó en el desarrollo de modelos de la dinámica de objetos y métodos para analizar situaciones. En el problema presentado en el Capítulo 6, el autor propuso una declaración del problema, desarrolló algoritmos de control de robots, arquitectura del sistema, algoritmos y software para la parte del cliente y la interfaz del operador, procedimientos de intercambio de datos entre módulos del sistema y pruebas experimentales de algoritmos de control.

Gracias. El autor considera su deber expresar su agradecimiento a todas las personas con las que tuvo la suerte de colaborar en el planteamiento y solución de los problemas incluidos en este trabajo de tesis. Estos son empleados de IPM. MV Keldysh RAS Académico de la Academia Rusa de Ciencias, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas D.E. Okhotsimsky, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, Profesor A.K. Platonov, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas V.V. Sazonov, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas V.A. Kartashev, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas SMSokolov, Ph.D. V.Yu.Chebukov, Ph.D. VS Yaroshevsky, Ph.D. A.A. Boguslavsky, ingeniero S.N.Emelyanov. El autor agradece al Profesor G. Clapworthy, Jefe del Grupo de Gráficos por Computadora de la Universidad de Montfort (Milton Keynes, Inglaterra), y al Dr. M. Devi, miembro del Laboratorio de Análisis y Arquitecturas de Sistemas (Toulouse, Francia), para una discusión significativa y recomendaciones valiosas al realizar fragmentos individuales del trabajo.

Estructura de la disertación. La disertación consta de una introducción, seis capítulos, una conclusión y una lista de referencias, contiene 257 páginas de texto, 71 figuras. Lista de literatura citada - 210 títulos.

Los principales resultados de la tesis se pueden formular de la siguiente manera.

1. Se ha creado una maqueta de un simulador para simular el movimiento del manipulador a bordo de la nave espacial Buran. El movimiento de la pinza del manipulador, teniendo en cuenta la ingravidez, la inercia, la elasticidad y las no linealidades en los modelos de accionamiento, se calcula en una computadora, y para su reproducción física se utiliza un robot industrial RM-01 con un esquema cinemático y dinámico diferente. Se han desarrollado métodos para modelar la dinámica de los manipuladores y algoritmos para el funcionamiento del stand, que aseguraron la reproducción del movimiento en tiempo real. El stand demostró la posibilidad fundamental de llevar a cabo pruebas de operaciones a gran escala utilizando un manipulador espacial en varios modos de control. Sobre la base de este desarrollo, se creó un stand en TsNIIMash, que se utilizó para capacitar a los operadores de cosmonautas. El uso de tales soportes para modelar el movimiento de grandes manipuladores en condiciones de laboratorio es de actualidad.

2. Se ha desarrollado un método para calcular los coeficientes de las ecuaciones de la dinámica de los manipuladores en forma de ecuaciones de Lagrange de segunda especie. El método es aplicable a manipuladores con juntas de rotación y traslación, cuyos ejes vecinos son perpendiculares o paralelos. El método permite resolver problemas directos e inversos de dinámica y es conveniente para su implementación en computadora. El uso de matrices de 3x3 y vectores de desplazamiento relativo proporcionó una alta eficiencia computacional para calcular los coeficientes dinámicos. Para integrar las ecuaciones de dinámica de manipuladores con no linealidades en modelos de accionamiento y elementos elásticos en articulaciones, se han desarrollado algoritmos eficientes basados ​​en métodos implícitos.

3. Se realizaron síntesis y pruebas a gran escala de algoritmos para la interacción automática del robot-manipulador RM-01 con objetos en movimiento con comportamiento dinámico complejo. Los experimentos se llevaron a cabo con dos tipos de objetos: una barra en una suspensión bifilar y péndulos esféricos. Esencial en estos experimentos es el uso de un sistema de visión en el lazo de control del robot y la predicción del movimiento de objetos en base a sus modelos dinámicos. Se realizaron experimentos de complejidad creciente, que establecieron los requisitos limitantes para la precisión del sistema de visión, la predicción y el control del robot.

4. Se propusieron e implementaron nuevos métodos de control remoto de robots a través de Internet, que aseguraron una operación eficiente en los canales de comunicación públicos en presencia de retrasos. Los métodos se basan en el uso de un entorno virtual para el control directo del robot, que contiene modelos gráficos del robot y su espacio de trabajo, y muestra su estado actual en tiempo real. Se ha desarrollado un lenguaje y entorno para la programación remota del movimiento de robots. Los métodos son aplicables a una amplia clase de sistemas de control remoto para robots con retardos. Con base en los métodos desarrollados, se crearon sistemas de control a través de Internet para manipuladores robóticos.

RM-01, CRS A465 y robot móvil Nomadic XR4000. La eficacia del enfoque ha sido confirmada por muchos experimentos llevados a cabo en diferentes condiciones utilizando canales de comunicación estándar.

5. Sobre la base de los sistemas desarrollados, se ha creado un entorno de aprendizaje a distancia para robótica y mecatrónica. La característica principal del sistema, la posibilidad de realizar experimentos con un robot real a través de Internet, es especialmente importante para las instituciones educativas que no cuentan con equipos robóticos. Se desarrollaron las tareas del taller sobre mecatrónica para estudiantes de la Facultad de Mecánica y Matemáticas de la Universidad Estatal de Moscú.

6. Se han desarrollado métodos para controlar el manipulador a través de Internet en el problema de capturar un objeto en movimiento. Se ha desarrollado experimentalmente el enfoque de "autonomía distribuida", que permite combinar el uso de las habilidades del operador al planificar una tarea al más alto nivel con la capacidad del robot para realizar con mayor precisión la etapa final de la operación de captura en automático. modo. Este enfoque proporciona un control simple y fiable de los robots en entornos dinámicos en presencia de retrasos en los canales de comunicación.

CONCLUSIÓN

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