Программный комплекс для исследования нейросетевых технологий в составе системы управления сферическим приводом прямого управления

Авторы: Агеев А.В.
Опубликовано в выпуске: #4(45)/2020
DOI: 10.18698/2541-8009-2020-4-596
Раздел: Информатика, вычислительная техника и управление | Рубрика: Системный анализ, управление и обработка информации, статистика
Ключевые слова: нейронная сеть, автоматическое управление, компьютерное моделирование, мобильный робот, Robotic Operating System, MATLAB, Gazebo, Tensorflow
Опубликовано: 21.04.2020

Цель исследования — формирование программной среды для изучения и моделирования системы управления сферическим приводом прямого управления (СППУ) с использованием нейросетевой архитектуры. В качестве инструментального программного обеспечения рассмотрены системы моделирования MATLAB, Gazebo и нейросетевая библиотека Tensorflow. Особенность задачи моделирования данной системы управления заключается в том, что эта компьютерная модель должна иметь возможность интегрироваться в системы моделирования других частей автономного мобильного робота. Для решения проблемы интеграции применена система Robotic Operating System (ROS), позволяющая разрабатывать программные модули для подключения систем, которые изначально не поддерживают данную возможность.

Литература

[1] Соколов С.М., Трифонов О.В., Ярошевский В.С. Система управления сферическим приводом прямого управления с датчиками Холла в контуре обратной связи. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша, 2008, № 94.

[2] Клавдиенко А.А., Манюхина А.Н. Обзор инструментов моделирования бипедальных роботов. Наука и Мир, 2016, № 4(32), с. 52–58.

[3] Гусев А.А., Молотов Р.С. Реализация взаимодействия имитационных моделей боевых машин в составе симулятора военного полигона в среде Unity. Вестник УлГТУ, 2016, № 3(75), с. 44–47.

[4] Меженин А.В. Виртуальные 3D среды, как средство верификации и тестирования при проектировании. Приоритетные научные направления: от теории к практике, 2016, № 21, с. 105–110.

[5] Михайлова У.В., Михайлов Е.А., Сарваров А.С. Программные решения для разработки архитектуры системы управления роботом. Электротехнические системы и комплексы, 2013, № 21, с. 111–117.

[6] Wang L., Yang Y., Correa G., et al. Fearing OpenRoACH: a durable open-source hexapedal platform with onboard robot operating system (ROS). ICRA, 2019, pp. 9466–9472. DOI: https://doi.org/10.1109/ICRA.2019.8794042

[7] Koenig N., Howard A. Design and use paradigms for gazebo, an open-source multi-robot simulator. IEEE/RSJ IROS, pp. 2149–2154. DOI: https://doi.org/10.1109/IROS.2004.1389727

[8] Gazebo parallel physics report. DARPA robotics challenge. OSRF, 2015.

[9] MLIR: A new intermediate representation and compiler framework. medium.com: веб-сайт. URL: https://medium.com/tensorflow/mlir-a-new-intermediate-representation-and-compiler-framework-beba999ed18d (дата обращения: 10.11.2019).

[10] Скобелев М.М. Разработка в Matlab-Simulink модели визуализации в виртуальной реальности управляемого пространственного движения подводного аппарата. Наука и образование: научное издание, 2011, № 10. URL: http://technomag.edu.ru/doc/234292.html

[11] ROS. Стек навигации. habr.com: веб-сайт. URL: https://habr.com/ru/post/327888/ (дата обращения: 14.12.2019).

[12] Робот-тележка на ROS. Часть 3. Ускоряемся, меняем камеру, исправляем походку. habr.com: веб-сайт. URL: https://habr.com/ru/post/463147/ (дата обращения: 14.12.2019).