| Название НИОКТР |
Исследование динамики и управление сложными робототехническими системами
|
| Аннотация |
В настоящее время идет активное развитие мобильных робототехнических систем, перемещающихся в различных средах и имеющих различные конструкции: колесные, гусеничные, шагающие, вибрационные, сферические и т.д. Все они находят применение в самых разных сферах, а условия окружающей среды и необходимый функционал определяют их конструкцию. Мобильные роботы активно используются в промышленности: для решения задач транспортировки в логистических центрах, для мониторинга территорий и т.д. Для управления такими мобильными роботами (и другими механическими системами) часто используют комбинации некоторого базового алгоритма и систему обратных связей различного типа. При этом базовое управление обычно оптимизировано под идеальные условия (ровная однородная поверхность, отсутствие проскальзывания и т.п.) и, кроме того, как правило, не учитывает динамику свободной системы. В результате базовое управление приводит к существенному отклонению реальной траектории от требуемой, которое сложно, а иногда и невозможно, компенсировать обратными связями. В связи с этим актуальной задачей является развитие теории управления мобильными роботами без обратных связей (open loop), учитывающей неидеальность поверхности и основанной на глубоком понимании их кинематики и динамики. Данный проект направлен на решение указанной задачи – на разработку и совершенствование как систем управления, так и конструкций робототехнических систем, позволяющих с достаточной точностью перемещаться в условиях реальной окружающей среды (по негоризонтальным, не ровным поверхностям, в жидкости), а также на разработку теории и систем управления исследуемыми робототехническими системами.
В настоящем проекте планируется проведение комплексных исследований, направленных на разработку и анализ движения робототехнических систем. Данные исследования включают в себя разработку конструкций и создание натурных образцов мобильных роботов, построение математических моделей движения, позволяющих изучить их динамику, и решение задач управления рассматриваемых систем. Кроме того, проведение теоретических исследований динамики и управляемости роботов позволит разработать рекомендации для оптимизации параметров конструкций и управляющих параметров.
Научная новизна исследований заключается в разработке алгоритмов управления для рассматриваемых конструкций робототехнических систем (омниколесных, сферических, безвинтовых подводных), использующих результаты исследования динамических моделей, описывающих их движение с учетом особенностей внешней окружающей среды. Кроме того, рассматриваемые конструкции робототехнических систем являются новыми и имеют преимущества в маневренности, проходимости, управляемости по сравнению с существующими моделями мобильных роботов.
В результате будут разработаны новые конструкции сферических роботов (с комбинированным приводом, а также с аэродинамическим движителем), способных передвигаться по неровным и негоризонтальным поверхностям, а также разработана теория управления, обеспечивающая их автономное и точное движение, новые конструкции безвинтовых подводных роботов с хвостовым плавником повышающим эффективность движения в жидкости, алгоритмы управления мобильных роботов с омниколесами (с роликонесущими колесами), обеспечивающие точное движение по неровным и негоризонтальным поверхностям. Все полученные результаты буду верифицированы экспериментально на специально созданных прототипах робототехнических систем с применением современных экспериментальных методик оценки их состояния и траекторий движения
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-28
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-11-00305
|
| Дата контракта |
2025-05-28
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
531.3:007 531.3:62-50
|
| Количество просмотров |
8
|
| Руководитель работы |
Мамаев Иван Сергеевич
|
| Руководитель организации |
Копысов Андрей Николаевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.Т. КАЛАШНИКОВА"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-27 09:04:27 UTC, 2025-10-27 09:04:27 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
моделирование движения.; алгоритм управления; управляемое движение; безвинтовой подводный робот; омниколесный робот; сферический робот; робототехническая система; динамическая модель; устойчивость движения; динамическая система
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов; Выбор технологической концепции; Разработка и лабораторная проверка ключевых элементов технологии
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
30.15.23 - Теория управления и регулирования движения
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Прикладная механика
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'QCOFEYIZP4CTSTORCLNF3CPN'}, {'id': '7HK88JT3JI9DV4VX1LU3YR6T'}]}
|
