MAI는 자율 RTK를 위한 새로운 제어 시스템을 개발하고 있습니다.

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MAI는 자율 RTK를 위한 새로운 제어 시스템을 개발하고 있습니다.
Perseverance 로버는 SLAM 기술을 적용한 예입니다. NASA의 사진


다양한 종류의 유망한 로봇 시스템을 만들기 위해서는 다양한 기술이 필요합니다. 자율 제어 시스템, 기술적 시각 보조 장치 등은 이러한 맥락에서 특히 중요합니다. 이러한 종류의 시스템과 기술은 많은 국내 조직에서 개발되고 있으며 새로운 참가자가 정기적으로 이러한 작업에 참여합니다. 그래서 최근 모스크바 항공 연구소 학생들이 개발 중인 또 다른 유사한 프로젝트에 대해 알려지게 되었습니다.



원근법 개발


3월 말 MAI 언론 서비스는 새롭고 흥미로운 프로젝트의 개발을 발표했습니다. MAI Aerospace Institute No.6의 XNUMX학년 학생인 Aleksey Koltovsky는 자율 제어 기능이 있는 소프트웨어 패키지를 만듭니다. 로봇. 향후 이 프로젝트의 개발은 다음을 포함한 다양한 로봇 시스템을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 우주 목적지.

프로젝트가 등장한 이유는 우주 시스템이 직면한 특징적인 문제와 한계를 제거해야 할 필요성 때문입니다. 따라서 지구에서 화성까지의 무선 신호는 약 15분이 걸리며 응답을 받는 데 동일한 시간이 필요합니다. 따라서 유성 로버 또는 기타 장비의 원격 제어는 사실상 불가능합니다. 또한 전송된 사진이나 비디오 신호의 품질이 좋지 않아 운영자의 상황 판단이 어렵습니다.

A. Koltovsky의 아이디어에 따르면 이러한 문제에 대한 해결책은 자율 주행 및 운전 기능을 갖춘 소프트웨어 패키지 여야합니다. 최신 하드웨어 및 소프트웨어를 통해 로봇은 환경을 XNUMX차원으로 표현하고 독립적으로 결정을 내리고 경로를 만들 수 있습니다.

보고된 바와 같이 현재 학생 개발자는 필요한 기능과 기능을 갖춘 소프트웨어 패키지를 만들고 있습니다. 프로젝트의 다음 단계는 이미 계획 중입니다. 봄에 저자와 그의 동료들은 첫 번째 테스트를 수행할 예정입니다. 그들은 새로운 알고리즘을 기반으로 한 컨트롤이 장착된 자주식 XNUMX륜 플랫폼을 사용할 것입니다.


새로운 기술을 테스트하도록 설계된 실험용 RTK "Marker". 사진 FPI

A. Koltovsky는 성공할 경우 프로젝트의 새로운 소프트웨어 도구와 기술을 사용하여 다양한 작업을 해결하기 위한 다양한 RTK를 생성할 수 있다고 말합니다. 개발자 자신은 주로 우주 부문에 중점을 둡니다. 새로운 기술의 잠재력을 완전히 실현할 수 있는 연구 차량입니다.

자율성과 단순화


MAI 언론 서비스의 간행물은 개발된 시스템의 일반 원칙, 기능 및 장점을 설명합니다. 일반적으로 우리는 이미 알려진 솔루션의 사용에 대해 이야기하고 있지만 특정 실제 작업 및 범위에 맞게 조정하고 개선합니다. 따라서 사용되는 장치의 범위를 줄이고 최소한의 수로 처리하는 것이 제안됩니다.

설계 및 소프트웨어를 단순화하기 위해 지형/경로의 시각적 연구를 위한 광학 수단만 사용하도록 제안되었습니다. 가속도계 또는 기타 장치의 사용은 제공되지 않습니다. 카메라 세트는 필요한 계산을 수행하고 액추에이터에 명령을 내리는 컴퓨터에 연결됩니다.

단지 전체는 "동시 현지화 및 매핑"(동시 현지화 및 매핑 - SLAM) 기술에 대해 작업해야 합니다. 컴퓨터는 카메라에서 비디오 신호를 수신하고 이를 처리하여 모든 기능을 포함한 영역 지도를 작성합니다. 장애물이 있습니다. 이 데이터를 기반으로 자동화는 경로를 구축하고 각 장애물을 극복하는 방법을 결정합니다.

고급 컴플렉스용 소프트웨어는 Python으로 작성되었습니다. 또한 저자는 기계 학습 및 기계 비전 라이브러리를 사용합니다. 현재 주요 작업은 필요한 컴퓨팅 성능을 줄이는 동시에 성능을 높이는 데 사용되는 알고리즘과 데이터 세트를 최적화하는 것입니다.

A. Koltovsky는 최적화 없이 원래 형태의 기존 OpenCV 라이브러리가 초당 0,82 프레임의 속도로 비디오 신호를 처리할 수 있다고 지적합니다. 알고리즘 최적화를 통해 초당 최대 8-10프레임의 성능을 높일 수 있습니다.


바퀴 달린 섀시의 "마커". 사진 FPI

일반적으로 SLAM 기술은 상당한 전망을 가지고 있으며 이미 실제로 그 기능을 입증했습니다. 따라서 미국 기관 NASA의 Perseverance 로버는 장애물을 결정합니다. 광학적 수단을 통해. 해당 지역의 20차원 지도 생성을 통한 사진 및 비디오 처리를 통해 허용 속도를 120m/h에서 XNUMXm/h로 XNUMX배 증가시킬 수 있었습니다.

그러한 프로젝트는 러시아 과학에 고유하다는 점에 유의하십시오. SLAM을 기반으로 하는 자율 제어 시스템을 위한 소프트웨어 시스템을 만들고 우리나라의 상대적으로 저전력 컴퓨팅 플랫폼에 적용하는 작업은 아직 해결되지 않았습니다. 따라서 학생 프로젝트에는 최소한 역사적인 가치

업계를 배경으로


최근 몇 년 동안 우리나라에서는 기능과 기능이 다른 다양한 지상 기반 RTK가 많이 만들어졌습니다. 이러한 시스템 중 일부는 다양한 구조와 부서에서 실제 작동에 도달했습니다. 특히 여러 종류의 군대용 로봇이 널리 알려지게 되었다. 동시에 산업 발전과 새로운 프로젝트 개발이 멈추지 않습니다. 또한 다양한 조직과 애호가들이 다음 프로젝트를 위한 과학 및 기술 기반을 만들고 있습니다.

현재 업계의 주요 과제 중 하나는 다양한 조건에서 운전하거나 주어진 경로를 따라 이동하거나 독립적으로 장애물을 극복할 수 있는 자율 제어 시스템을 만드는 것입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 소위 장치가 사용됩니다. 특수 소프트웨어가 있는 기술 비전 및 온보드 컴퓨터.

자율 주행 지상 RTK를 위한 표준 센서 세트에는 카메라와 라이다뿐만 아니라 경우에 따라 초음파 또는 레이더 센서가 포함됩니다. 이러한 모든 장치는 컴퓨터가 방향에 적합한 영역의 XNUMX차원 지도로 결합하는 데이터를 수집합니다. 또한 위성 또는 관성 항법 보조 장치의 데이터가 지형 지도에 추가됩니다.

위치를 결정하고 경로를 해결하는 이 방법은 오랫동안 그 잠재력과 가능성을 보여주고 확인했습니다. 그러나 하드웨어 관점에서 볼 때 특정 복잡성과 높은 비용으로 구별됩니다. 다소 복잡하고 값 비싼 센서를 사용합니다. 또한 결과적으로 완성된 RTK의 도구 부분은 상당한 크기와 무게가 다릅니다.


중공업 RTK "Prohod-1" - 작동 중에 작업의 일부가 자동화로 해결됩니다. 사진 VNII "시그널"

MAI의 새 프로젝트는 지상에서 매핑 및 후속 탐색 프로세스를 최적화할 것을 제안합니다. 주요 아이디어는 사용되는 소프트웨어를 개선하면서 비디오 카메라를 제외한 모든 센서를 폐기하는 것입니다. 이론적으로 이 접근 방식은 새로운 기술을 개발하고 테스트해야 하지만 기술적으로나 경제적으로 매우 유익합니다.

MAI 학생의 프로젝트 또는 다른 저자의 유사한 개발은 다양한 작업을 위한 RTK의 추가 개발 맥락에서 관심이 있습니다. 운전 중 로봇의 자율성을 높이면 작업자의 부담을 줄이고 경로를 성공적으로 통과할 수 있습니다.

또한 다음을 포함하여 어려운 조건에서 작업하기 위한 완전 자율 시스템을 만드는 것이 가능해집니다. 라디오 컨트롤을 사용할 수 없을 때. 새로운 시스템의 개발자는 이것이 우주 탐사에 유용할 것이라고 말했습니다. 그러나 지구상의 자율 기계를 위한 작업이 있습니다.

낙관적 인 이유


MAI 학생의 제어 시스템 프로젝트는 아직 개발 단계에 있지만 실험 플랫폼을 사용한 테스트는 이미 예상됩니다. 새로운 기술에 대한 실제 테스트가 봄에 진행되고 새 프로젝트가 얼마나 성공적인지 분명해질 것입니다. 그러면 이를 평가하고 업계의 실제 가치를 결정할 수 있습니다.

숙련된 RTK와 제어 시스템이 향후 점검에 대처할 수 있을지 여부는 알 수 없습니다. 그러나 지금도 이 프로젝트는 진행 상황과 필요한 개발의 가용성 덕분에 대규모 조직뿐만 아니라 열성 팬이나 학생들도 유망한 기술을 만들 수 있음을 보여줍니다. 그리고 미래에 그러한 프로젝트가 전체 산업 발전에 상당한 영향을 미칠 가능성이 매우 높습니다.
21 논평
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  1. +5
    30 1 월 2023 04 : 49
    모든 것이 개발 중입니다 ...

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    1. +2
      30 1 월 2023 08 : 14
      학생은 .. 정치적 문해력 테스트를 받아야합니다 ... 그렇지 않으면 지식과 자금이 지금 그에게 투자되고 그는 Upper Lars에 있습니다. 주위에 적만 있습니다.
  2. +3
    30 1 월 2023 05 : 58
    우리는 미래를 위해 일해야 합니다. 바로 지금 응용 프로그램이 문제가 되더라도.
    1. +4
      30 1 월 2023 10 : 57
      인용문 : Vladimir_2U
      미래를 위해 노력해야

      누가 주장합니까?
      그냥 평소처럼 이 일을 끝내세요. 그들은 알리에서 물건을 사서 보증인에게 보여주고 자산으로 기록합니다. 여러분! 이익.
  3. +7
    30 1 월 2023 06 : 10
    궁금한 프로젝트. 제3연구소 "항공우주" MAI 6학년생

    3학년, 특히 ​​2학년 학생들은 여러분이 궁금할 수밖에 없는 프로젝트를 개발할 수 있습니다. 개인적으로 물리학과 2학년 때 실험실 조건에서 구형 번개를 형성하기 위한 설비를 개발했습니다. 아버지는 공장에서 저를 위해 뭔가를 하셨습니다. 그리고 부서에는 장비가 없었습니다. 그러나 소련에는 일부 장치를 구입할 수있는 "살롱 장치"상점 체인이있었습니다. 나는 그런 가게에 가서 송장을 받고 신청서를 작성하고 부서장이 서명했지만 내가 직접 연구소의 수석 회계사에게 가겠다 고 말했습니다.
    나는 갔다. 그 수치를 본 수석 회계사는 연구소의 절반에게 "SSS의 모든 학생이 * (말도 안되는)에 그런 돈을 쓰면 아무도 장학금을받지 못할 것입니다. 동시에 그는 퇴학하지 않은 실수를 저질렀습니다. 즉시 나 우리 연구소의 벽 내에서 볼 번개를 발명하면 "모교"가 캠브리지 또는 옥스포드와 같은 수준에 놓일 것입니다. 그 후 기절 한 수석 회계사가 신청서에 서명하고 속삭였습니다. " 본관을 불태우지 말라"고 말했다.
    나는 구형 번개를 발명하지 않았습니다. 그리고 그는 실험실에서 단락을 만들고 여러 장치를 망친 후 불명예스럽게 추방당했습니다. 그런 다음 그는 다른 부서에서 발명에 종사했습니다. wassat 롤
    1. +3
      30 1 월 2023 07 : 59
      예, 학생 과학 사회-잊을 수없는 추억 ... 교사와의 완전히 다른 의사 소통 외에도 작업 과정에서 실험실 조교, 엔지니어, 실험실 책임자와 같은 실무자와 많은 의사 소통이 있습니다. 실질적으로 남아있는 사람들 교육 과정 밖에 있지만 흥미로운 아이디어가 많고 일반적으로 황금 손...
  4. +6
    30 1 월 2023 08 : 21
    연구소 3학년생
    그리고 그는 더 공부하려고 하지 않았습니까? 나는 그런 괴짜들과 전체 학습 과정을 이수한 일반 학생들을 모두 다루기 때문에 회의적인 태도를 가지고 있습니다. 이제 이것이 그의 졸업장의 주제라면 이것은 한 가지이며 홍보 캠페인입니다.
    1. 0
      4 2 월 2023 20 : 17
      90 년대 NITP의 NTS에서. Keldysha는 거울 집중 장치가있는 태양 전지판에 대한 모스크바 항공 연구소의 너겟 보고서를 들었습니다. Murzilka 잡지의 그림. 또한 흥미롭게도 우리 엔지니어링 형제들은 모든 것을 진지하게 받아들이고 진동 부하, 음향, 기후, 극한 온도, 진공 작업 등에 대한 저항에 대한 질문을하기 시작했습니다. 모스크바 항공 연구소의 신사들은이 "훌륭한"디자인이 진동하고 지옥처럼 큰 소리로 비명을 지르는 운송 업체에 의해 궤도로 발사 된 다음 제품을 우주 공간으로 전달한다는 사실을 어떻게 든 고려하지 않은 것으로 나타났습니다.
      커튼. 박수가 없었습니다.
  5. +1
    30 1 월 2023 09 : 20
    확실히 (Kartsev)가있을 것입니다 !!! 그리고 달은 아직 거기에 있습니다! 지평선 넘어! 그리고 우리 없이!
  6. 0
    30 1 월 2023 11 : 59
    이미 전체 "연구소 학생 1 명 ..." 슬픈 글쎄요, 알겠습니다 ... 그리고 이것조차도 우리에게 큰 성과입니다 ... 음. 잘. 노벨상을 기다립니다! 소련에서는 전체 연구 기관이 그러한 문제를 해결했지만 항상 성공적이지는 않았습니다 ....
    1. +1
      30 1 월 2023 17 : 30
      소련에서는 전체 연구 기관이 그러한 문제를 해결했지만 항상 성공적이지는 않았습니다 ....

      소련의 연구소는 많은 문제를 해결했으며 부서 나 실험실에서도 여러 작업이 있었지만 전체 기관이 하나의 작업을 처리하려면 그렇지 않았습니다 ... 어쨌든 내 항공 연구소에서는 어디에서 나는 XNUMX년 동안 일했다.
      XNUMX 학년 학생의 작업은 논의조차하지 않겠습니다 ... 진지하게, 그는 "절대적으로"라는 단어에 대한 지식도 경험도 없기 때문에 실질적으로 중요한 결과가 없을 것입니다. 학생은 약간의 개발 경험을 얻게 될 것입니다. 이는 그 자체로 좋은 것입니다.
  7. 0
    30 1 월 2023 13 : 57
    여러 가지 질문이 생깁니다
    1) 광학적 수단만을 사용하여 기계 및 방사 측정(DISS) 장치 없이 광학의 도움으로 가속도를 측정하는 방법을 이미 배웠습니까? 나는 이것을 인정하지만 외부 포지셔닝 소스가 필요합니다 (astroorientator 또는 위성 방향이지만 다시-시간)
    2) 이 움직임의 현재 매개변수, 즉 가속도를 측정하지 않고 기계적 움직임을 어떻게 제어할 수 있습니까?
    연구 작업으로서 확실히 필요하고 부정적인 엔지니어링 경험은 결코 쓸모가 없지만 실제 구현과는 거리가 멀습니다.
    추신 절망적으로 뒤로 물러나고 싶은 바로 그 사람과 팀 전체의 성공!
    1. 0
      30 1 월 2023 15 : 43
      광학적 수단만을 사용하여 기계 및 방사 측정(DISS) 장치 없이 광학의 도움으로 가속도를 측정하는 방법을 이미 배웠습니까?
      레이저 자이로 스코프는 Signac 효과와 함께 도움이 될 것입니다.
      연구 작업으로서 확실히 필요하고 부정적인 엔지니어링 경험은 결코 쓸모가 없지만 실제 구현과는 거리가 멀습니다.
      그리고 나는 이것에 절대적으로 동의합니다. 이것은 XNUMX 학년이 아니라 졸업 할 때에만 필요합니다.
      1. 0
        30 1 월 2023 17 : 24
        무도회에 늦었고 성적인 본성에 대한 모든 생각이 있습니다 ...
  8. 0
    30 1 월 2023 15 : 16
    지난 25년간의 뉴스:

    - Roscosmos에서 유인 달 기지가 개발되고 있습니다.
    - UAC는 독특한 수송기를 개발하고 있습니다.
    - 러시아는 금성에 대한 새로운 자체 임무를 준비하고 있습니다.
    - VPK, 잠수함용 폐쇄회로 엔진 개발
    - 로고진 “군산복합체, 세계 최고 수준의 첨단제품 개발 중”

    등. 요컨대 러시아에서는 모두가 무언가를 개발하고 있습니다. 때때로 그러한 발전은 Aliexpress로 구체화 될 수 있습니다 :)
  9. +1
    30 1 월 2023 17 : 15
    누군가에게 모스크바의 Yandex 택시가 운전사 없이 움직인다고 말하세요
  10. 0
    31 1 월 2023 08 : 27
    30 학년 학생이 이것을 처리하고 뉴스에 나오면 전문 연구 기관 및 디자인 국의 90-XNUMX %는 일회용 공병으로 우크라이나로 보내야합니다.
    1. 0
      31 1 월 2023 16 : 20
      30 학년 학생이 이것을 처리하고 뉴스에 나오면 전문 연구 기관 및 디자인 국의 90-XNUMX %는 일회용 공병으로 우크라이나로 보내야합니다.
      60 년대 개척자 수준에서 만든 프로젝트를 홍보하는 홍보 담당자를 그곳에 보낼 필요가 있습니다. 결과가 나오면 말할 필요가 있습니다. 그동안 웅덩이에 한 벌.
  11. 0
    9 March 2023 20 : 40
    러시아 군사 산업 단지의 놀라운 특징은 모든 것이 미래에 일어난다는 것입니다.개발, 설계, 서비스 등이 진행 중입니다. 현재 거의 아무것도 없습니다. 그것은 또한 과거, 즉 귀뿐만 아니라 소련에서도 발생합니다.
  12. 0
    4월 4 2023 08 : 07
    개발중인 단지가 모스크바 순환 도로를 따라 이동하는 데 사용될 계획이라면 아마도 하나의 광학 장치로 충분할 것이며 지상에서 작은 메커니즘은 이동 방향으로 토양의 표면 각도와 물리적 특성이 모두 필요합니다 떨어지지 않고 미끄러지지 않도록 독립적으로 조정 가능한 추진 모드를 변경할 가능성은 있지만 충분하지는 않습니다. 또한 이러한 장치는 궤도 스테이션과 명령 및 측정 복합물과 공통된 제어 시스템의 일부일뿐입니다. 통과하는 명령의 양을 최소화하기 위해 부분적으로만 자율적일 수 있습니다. 여기서 카메라를 위한 하나의 전문 프로그램으로는 분명히 충분하지 않습니다.
  13. -1
    4월 26 2023 10 : 34
    과학과 기술12년 00월 13일 2004:XNUMX
    미국의 로봇 경주
    오늘 미국에서는 로봇들의 레이싱 대회인 '그랜드 챌린지'가 열린다. 경주 거리는 로스엔젤레스에서 라스베이거스까지 320km이며 상금은 XNUMX만 달러다.

    우승하려면 로봇이 32시간 안에 거리를 이동하기 위해 최소 10km/h의 평균 속도로 움직여야 합니다. 로봇은 나무, 자동차, 동물, 전선을 피하고 도중에 물 장애물을 극복해야 합니다.


    MAI 학생의 프로젝트는 오늘이 아니라 로보틱스를 위한 엊그제....
    그가 참신함을 내세우려는 것은 미국 대학의 학생들이 40년 동안 만들어 왔으며 해마다 개선되는 수십 개의 모델 중에서 어려운 트랙에서 몇 시간 동안 정기적으로 대회를 조직하기도 합니다.