Консультант(ы):
Ключевые слова:
Тематика проводимого исследования:
Теория автоматического управления
Приобретаемые знания:
Знания в области имитационного моделирования колесных роботов; Знания в области разработки систем управления движением колесных роботов тактического уровня
Приобретаемые навыки и умения:
Умение программно реализовывать модель управляемого движения колесного робота на языке Python; Умение выбирать коэффициенты ПИД-регулятора в составе систем управления движением колесных роботов тактического уровня
Необходимый уровень знаний и навыков практиканта для выполнения задания:
Освоение дисциплин «Основы теории автоматического управления», «Основы алгоритмизации и программирования», «Методы искусственного интеллекта»
Тип проекта:
Практика / научно-исследовательская работа
Период практики:
6 месяцев
Краткое описание проекта:
Актуальность применения мобильных роботов в различных отраслях хозяйства вполне очевидна. При этом возникают задачи управления их целенаправленным движением в средах с препятствиями на исполнительном, тактическом и стратегическом уровнях информационно-измерительных систем. Задача тактического уровня заключается в обеспечении безопасного и эффективного по времени передвижения робота к точке с заданными координатами.
Исходные данные для выполнения проекта:
- в качестве основы для выполнения курсового проекта предоставляется программная модель мобильного робота;
- транспортная платформа робота построена по четырехколесной схеме с передними поворотными колесами;
- программная модель робота оснащена системой навигации, обеспечивающей определение его текущего положения и ориентации;
- карта расположений препятствий и габариты робота выбираются согласно варианту задания;
- роботу доступна навигационная информация о текущих координатах его местоположения и информация о положении ближайшего препятствия;
- вектор результирующей силы R, действующей на робота по методу потенциальных полей, определяется исходя из взаимного расположения робота, целевой точки и ближайшего препятствия
Задания на практику:
- разработать программно-алгоритмическое обеспечение для формирования сцены с препятствиями согласно варианту задания;
- автоматизировать расчет сил действующих на робота, согласно методу потенциальных полей и расчет скорости движения робота и углов поворота рулевых колес с учетом полученной результирующей силы R;
- провести серию экспериментов по автоматизированному синтезу движений мобильного робота в среде препятствиями при различных взаимных положениях робота и целевой точки;
- на основе проведенных экспериментов выбрать наилучшие параметры метода потенциальных полей, обеспечивающие безопасное движение робота на выбранной сцене
Результат выполнения проекта:
- краткий обзор метода потенциальных полей;
- описание принципов целенаправленного движения робота к заданной точке на основе анализа информации о расположении ключевых объектов;
- описание разработанного алгоритма и программного обеспечения для обработки информации и моделирования движения робота;
- описание результатов экспериментов по расчету траекторий движения мобильного робота на выбранной сцене.