SCI Библиотека

В статье рассматриваются способы применения систем компьютерного зрения в промышленной робототехнике, в частности - в манипуляторах. Осуществлен сравнительный анализ и обзор технологий. Предложены технологии компоновочных решений в аспекте применения компьютерного зрения. Сформированы базовые подходы и принципы анализа технологий.

В данной статье рассматриваются объекты, нуждающиеся в надёжной системе охраны, удовлетворяющей современным требованиям. В роли вышеуказанной системы охраны выступают системы видеонаблюдения. Эффективность системы видеонаблюдения сильно зависит от психофизиологических возможностей организма человека - оператора. Эффективность системы начинает резко снижаться. В качестве решения проблемы предлагается внедрение видеоаналитики, которая позволяет не только сократить затраты на работу сотрудников объекта, но и повысить общую эффективность функционирования системы видеонаблюдения. Объектом исследования является розничная сеть по продаже электроники и бытовой техники. Предметом исследования - выступает система видеонаблюдения склада.

В данной статье рассматриваются объекты, нуждающиеся в надёжной системе охраны, удовлетворяющей современным требованиям. В роли вышеуказанной системы охраны выступают системы видеонаблюдения. Эффективность системы видеонаблюдения сильно зависит от психофизиологических возможностей организма человека - оператора. Эффективность системы начинает резко снижаться. В качестве решения проблемы предлагается внедрение видеоаналитики, которая позволяет не только сократить затраты на работу сотрудников объекта, но и повысить общую эффективность функционирования системы видеонаблюдения. Объектом исследования является розничная сеть по продаже электроники и бытовой техники. Предметом исследования - выступает система видеонаблюдения склада.

В работе изучаются методы распознавания на видео специфического класса технологических операций ручного труда, который представляет собой последовательности движения кистей и пальцев рук. Технологическая операция здесь определяется как последовательность новых специфических символов жестового языка. Рассмотрены различные методы распознавания жестов на видео. Исследован двухэтапный подход: на первом этапе распознаются ключевые точки рук на каждом кадре с помощью открытой библиотеки mediapipe, на втором этапе покадровая последовательность ключевых точек трансформируется в текст с помощью обученной нейросети архитектуры трансформер. Основное внимание уделено обучению модели нейросети архитектуры трансформер на базе открытого датасета американского жестового языка (ASL) для распознавания предложений жестового языка на видео. Затронут вопрос применимости данного подхода и обученной модели ASL для распознавания технологических операций ручного труда с мелкой моторикой в виде текстовой последовательности. Полученные результаты могут быть полезны при исследовании трудовых процессов с быстрыми движениями и малыми отрезками времени в алгоритмах распознавания технологических операций ручного труда на видеоданных.

Для выравнивания полуфабрикатов на скоростной конвейерной линии разработана система автоматического управления, ключевое место в которой занимают робот-манипулятор ДР-1 и рабочий орган, осуществляющий надавливание и оказывающий вибрационное воздействие. Система создана для повышения эффективности линии и снижения доли брака. В ее состав входят бортовой микроконтроллер STM32F407VG (тактовая частота 168 МГц, 192 Кб ОЗУ, 1 Мб ПЗУ) и управляющий компьютер на базе процессора Intel Atom (4 Гб ОЗУ, 32 Гб ПЗУ). Для микроконтроллера разработано ПО на языке программирования С++14 в среде CubeIDE. Операционная система реального времени FreeRTOS используется для обработки микроконтроллером нескольких задач в псевдопараллельном режиме: управление электродвигателями, обработка данных с датчиков, взаимодействие с управляющим компьютером. Для управляющего компьютера реализовано ПО на языке программирования С++11, используется операционная система Linux Ubuntu 18.04 LTS, программная платформа ROS. Управляющий компьютер предоставляет оператору системы автоматического управления интерфейс, написанный на языке программирования Python с использованием библиотеки KivyMD. Однако наиболее интересная часть ПО - решение задач прямой и обратной кинематики для дельта-манипулятора и алгоритм выравнивания полуфабрикатов. Задачи прямой и обратной кинематики являются решенными в общем виде. Приводятся особенности их реализации для робота-манипулятора ДР-1. Для формализации алгоритма выравнивания полуфабрикатов проводились эксперименты. Было необходимо выполнить около 110 выравниваний в минуту, а это требовало поиска наиболее эффективной траектории перемещения рабочего органа. В статье приводятся результаты испытаний ПО системы автоматического управления. Рассматриваются различные случаи расположения коробок с полуфабрикатами. Оцениваются сохранность полуфабрикатов и упаковки и эффективность рассматриваемого алгоритма. Применение предложенного ПО системы автоматического управления позволило повысить производительность линии и сократить долю брака.

Развитие технологий робототехники требует повышение уровня научно-технических разработок и создание профильного задела, а также формирования системы подготовки высококвалифицированных специалистов. Одним из способов оценки достигнутого уровня разработок и квалификации инженерных команд является проведение соревнований различного уровня. В статье представлен обзор различных мероприятий по соревновательной робототехнике. В третьей части рассмотрены соревнования в водной среде. Соревнования структурированы по формату проведения, среде функционирования и возрасту участников. Сделаны выводы о перспективах различных мероприятий соревновательной робототехники, а также актуальности некоторых из них. Представлены взаимосвязи достигаемых компетенций при участии в соревнованиях по различным направлениям, а также делается вывод о необходимости проведения профориентационной работы.

Перспективным направлением развития современных робототехнических систем является повышение автономности роботов. Среди различных видов автономности ситуационная автономность [2] представляет наиболее значимый вызов для разработчиков. Гибкое и устойчивое автономное функционирование робототехнических комплексов (РТК) в незнакомых, ранее не встречавшихся ситуациях обеспечивается реализацией процедур адаптации, а в пределе - самоорганизации (самообучения) в системах управления РТК. Особенно остро потребность в адаптивных системах управления проявляется при автономных действиях в боевой обстановке, где среды являются высокодинамичными, а причинами неопределенностей ситуаций могут быть непредсказуемость поведения противника, несовершенство бортовых информационно-измерительных средств и алгоритмов, сложная помеховая обстановка и др. Ситуация усугубляется групповым применением роботов, при котором человек-оператор (или их группа) в силу ограниченных психофизиологических возможностей не в состоянии координировать работу множества роботов одновременно [3]. В таких условиях РТК может оказаться бесполезным средством вооруженной борьбы, не способным частично или в полном объеме выполнить поставленную боевую задачу. Приведенные обстоятельства вызывают настоятельную необходимость создания адаптивных (самообучающихся) систем управления РТК, способных формировать рациональные, а в пределе - оптимальные с точки зрения успешного выполнения поставленной боевой задачи управленческие решения в неопределенных боевых ситуациях. В статье рассматривается один из возможных подходов к созданию самообучающихся, адаптивных в широком смысле слова систем управления РТК на основе технологий вывода решений по аналогии.

Динамичное развитие информационных технологий, и в частности, технологий искусственного интеллекта обуславливает растущую актуальность исследования возможностей их внедрения при создании перспективных образцов вооружения и военной техники. Проанализированы сущностные определения термина «искусственный интеллект». Рассмотрены типовые подходы к повышению эффективности применения вооружения и военной техники, на примере военной автомобильной техники, за счет внедрения современных технологий искусственного интеллекта. С использованием экспертных оценок сформулирован перечень основных функций ассистента водителя, при реализации которых целесообразно применение алгоритмов искусственного интеллекта.

В статье проводится критическая оценка и обобщение современных методов планирования траекторий, разработанных для шагающих роботов. Сравниваются методы, основанные на оптимизации (в том числе смешанно-целочисленной); нейронных сетях; графах; вариационном исчислении и случайной выборке.

Представлены результаты исследования восприятия систем поддержки принятия врачебных решений в рамках проведения ежегодной диспансеризации врачами-стоматологами в общеобразовательных организациях Минобороны России (суворовских и нахимовском военных училищах, президентских кадетских училищах и кадетских военных корпусах).

На примере рассматриваемого сценария проведена апробация прототипа системы на основе машинного обучения.

Для оценки восприятия выполнен опрос врачей-стоматологов с демонстрацией результатов работы прототипа и оценкой воспринимаемых характеристик предоставляемых результатов предсказательного моделирования.

Построена модель на основе байесовской сети для оценки рассматриваемых показателей, продемонстрировавшая повышение качества предсказания воспринимаемых показателей с учетом влияния латентных состояний субъективного восприятия оператора.

Предложенный подход в дальнейшем планируется использовать для повышения эффективности взаимодействия врача и системы поддержки принятия врачебных решений.