Разработка вычислительно эффективных методов управления четырехколесным беспилотным транспортным средством для построения цифровых карт местности

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-21-00716

НазваниеРазработка вычислительно эффективных методов управления четырехколесным беспилотным транспортным средством для построения цифровых карт местности

Руководитель Белинская Юлия Сергеевна, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" Российской академии наук" , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-601 - Теория управления

Ключевые слова система управления, плоская система, метод накрытий, техника SDRE, цифровая карта местности, исследование неизвестной местности, одновременное картирование и локализация, методы компьютерного зрения, видеопоток, четырехколесная робототехническая платформа, беспилотное транспортное средство

Код ГРНТИ28.23.27

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
В настоящее время все большую роль играют беспилотные средства различного назначения и типа. Они используются для решения задач транспортировки грузов, мониторинга и исследования местности и конструкций, устранения аварий и т.д. Повышение качества работы и создание автономных беспилотных средств невозможно без развития вычислительно эффективных методов управления ими. Такие методы позволят функционировать в режиме реального времени в условиях существенно ограниченных ресурсов бортовых вычислителей, а также сократить время, необходимое для исследования местности робототехнической системой. Исследование местности предполагает автоматическое построение цифровой карты местности в процессе движения робота и требует учета как неровностей поверхности, так и динамических и статических препятствий. Настоящий проект направлен на создание вычислительно эффективных методов управления беспилотным четырехколесным транспортным средством для построения карт местности внутри помещений на основе данных бортовых RGB-D камер. В ходе выполнения проекта планируется получить следующие научные результаты: - разработать новые алгоритмы построения систем управления с обратной связью на основе программного управления, полученного по методу накрытий, и на основе техники SDRE для класса четырехколесных робототехнических систем с независимо управляемыми колесами; - разработать новый алгоритм построения цифровой карты местности в процессе движения робота, учитывающий неровности поверхности и наличие динамических препятствий в области видимости бортовой RGB-D камеры; - осуществить и исследовать экспериментальную программную реализацию предложенных алгоритмов, функционирующую в реальном времени.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Дергачев С.А, Муравьев К.Ф., Яковлев К.С. 2.5D Mapping, Pathfinding and Path Following For Navigation Of A Differential Drive Robot In Uneven Terrain IFAC PapersOnline (год публикации - 2023)

2. Белинская Ю.С. Covering Based Feedback Verification in Gazebo Simulation for Husky Mobile Robot Proceedings of Ninth International Congress on Information and Communication Technology (год публикации - 2024)

3. Муравьев К.Ф., Яковлев К.С. Maintaining Topological Maps for Mobile Robots The 16th International Conference on Machine Vision (год публикации - 2023)

4. Криштопик А. С., Юдин Д. А. MONITORING OF DYNAMIC OBJECTS ON A 2D OCCUPANCY MAP USING NEURAL NETWORKS AND MULTIMODAL DATA International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, XLVIII-2/W3-2023, Pp. 137–143 (год публикации - 2023)
10.5194/isprs-archives-XLVIII-2-W3-2023-137-2023

5. Белинская Ю.С., Макаров Д.А. Построение нелинейной обратной связи в задаче слежения для модели колесного робота, основанное на технике SDDRE Программные системы: теория и приложения, №4 (год публикации - 2023)

Публикации

3. Муравьев К.Ф., Яковлев К.С. Maintaining Topological Maps for Mobile Robots The 16th International Conference on Machine Vision (год публикации - 2023)