novtexmechМехатроника, автоматизация, управлениеMekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie1684-64272619-1253Commercial Publisher «New Technologies»10.17587/mau.17.606-614novtexmech-355Research ArticleЭPГАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯERGATIC CONTROL SYSTEMSПринципы построения и программно-алгоритмическое обеспечение человеко-машинного интерфейса для автономных роботов и мультиагентных робототехнических системMan-Machine Interface for Autonomous Robots and Multi-Agent Robotic SystemsЛохинВ. М.LokhinV. M.cpd@mirea.ruМанькоС. В.MankoS. V.cpd@mirea.ruАлександроваР. И.AlexandrovaR. I.cpd@mirea.ruРомановМ. П.RomanovM. Pcpd@mirea.ruДианеС. А.DianeS. A.cpd@mirea.ruМосковский технологический университет (МИРЭА)РоссияMoscow Technical University (MIREA)Russian FederationМосковский технологический университет (МИРЭА), МоскваРоссияMoscow Technical University (MIREA), Moscow, 119454, Russian FederationRussian Federation201628082018179606614Copyright © Commercial Publisher «New Technologies», 20182018Commercial Publisher «New Technologies»Commercial Publisher «New Technologies»https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://mech.novtex.ru/jour/article/view/355

Представлен обзор средств и методов человеко-машинного интерфейса для робототехнических систем специального назначения. Предложены принципы построения человеко-машинного интерфейса для мультиагентных робототехнических систем. Обоснованы структура и состав программно-алгоритмических средств для оперативного описания и постановки прикладных задач группе автономных роботов, приводятся результаты моделирования.

The article provides an overview of tools and methods of man-machine interface for special types of robotic systems. It continues the series of previous publications on multi-robot systems that can provide a cooperative solution to the specified task. Although most multi-robot systems research is centered around the problems of group control, it is obvious that the effectiveness of such systems will be determined by the capabilities of man-machine interface designed to interact with them. In this article we show the evolution of man-machine interfaces starting from manually controlled robots and finishing with autonomous robots. We also discuss a variety of approaches to implementation of such interfaces. From the analysis of modern interfaces functional capabilities we offer the construction principles of man-machine interface for multi-agent robotic systems. These principles are based on complex automatization of information preprocessing for a multi-robot systems at every stage of their operation; intellectualization of decision-making process; software modularity and unification. The structure and composition of software and algorithmic tools for multi-robot group's task description are justified including the systems responsible for information input/output; task scenario model formation; agents number estimation; task planning; multi-robot system modelling; information gathering and interpretation. Supervising software is presented that controls the coordinated functioning of man-machine interface subsystems. The results of the simulation are given including the task scenario formation and its execution monitoring.

автономный роботмультиагентная робототехническая системачеловеко-машинный интерфейсautonomous robotmulti-agent robotic systemman-machine interfaceReferencesМакаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Крюченков Е. Н., Кучерский Р. В., Диане С. А. Мультиагентные робототехнические системы: примеры и перспективы применения // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 2. C. 22-32.Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Крюченков Е. Н., Кучерский Р. В., Диане С. А. Мультиагентные робототехнические системы: примеры и перспективы применения // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 2. C. 22-32.Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Принципы построения и проблемы разработки мультиагентных робототехнических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 3. C. 11-16.Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Принципы построения и проблемы разработки мультиагентных робототехнических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 3. C. 11-16.Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Крюченков Е. Н., Кучерский Р. В., Худак Ю. И. Модели и алгоритмы планирования действий и распределения заданий в мультиагентных робототехнических системах // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 5. C. 44-50.Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Крюченков Е. Н., Кучерский Р. В., Худак Ю. И. Модели и алгоритмы планирования действий и распределения заданий в мультиагентных робототехнических системах // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 5. C. 44-50.Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Диане С. А. Способы представления знаний и особенности функционирования мультиагентных робототехнических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. № 1. 2014. C. 36-39.Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Диане С. А. Способы представления знаний и особенности функционирования мультиагентных робототехнических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. № 1. 2014. C. 36-39.Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Диане С. А., Трипольский П. Э., Карпов С. А. Модели и алгоритмы оценки численности состава мультиагентных робототехнических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 3.Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П., Диане С. А., Трипольский П. Э., Карпов С. А. Модели и алгоритмы оценки численности состава мультиагентных робототехнических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 3.Human Robot Interaction. Edited by N. Sarkar, I-Tech Education and Publishing, 2007. 522 p.Human Robot Interaction. Edited by N. Sarkar, I-Tech Education and Publishing, 2007. 522 p.Advances in Human-Robot Interaction. Edited by V. A. Kulyukin. Croatia. In-Tech, 2009. 342 p.Advances in Human-Robot Interaction. Edited by V. A. Kulyukin. Croatia. In-Tech, 2009. 342 p.Human-Robot Interaction. Edited by D. Chugo. Croatia. InTech, 2010. 288 p.Human-Robot Interaction. Edited by D. Chugo. Croatia. InTech, 2010. 288 p.Mobile Robots - Control Architectures, Bio-Interfacing, Navigation, Multi Robot Motion Planning and Operator Training. Edited by J. B?dkowski. Croatia. In-Tech, 2011. 390 p.Mobile Robots - Control Architectures, Bio-Interfacing, Navigation, Multi Robot Motion Planning and Operator Training. Edited by J. B?dkowski. Croatia. In-Tech, 2011. 390 p.Кулаков Ф. М. Супервизорное управление манипуляционными роботами. М.: Наука, 1980.Кулаков Ф. М. Супервизорное управление манипуляционными роботами. М.: Наука, 1980.Lozano-Perez Т. Robot programming // Proc. of IEEE. 1983.Vol. 71, no. 7. P. 821-841.Lozano-Perez Т. Robot programming // Proc. of IEEE. 1983.Vol. 71, no. 7. P. 821-841.Назарова А. В. Языки программирования роботов: Обзор. М.: МЦНТИ, 1988.Назарова А. В. Языки программирования роботов: Обзор. М.: МЦНТИ, 1988.Справочник по промышленной робототехнике. Кн. 2 / Под ред. Ш. М. Нофа. М.: Машиностроение, 1990.Справочник по промышленной робототехнике. Кн. 2 / Под ред. Ш. М. Нофа. М.: Машиностроение, 1990.Манько С. В., Штыков А. В. Автоматизация программирования роботов. М.: МИРЭА, 1997.Манько С. В., Штыков А. В. Автоматизация программирования роботов. М.: МИРЭА, 1997.Невзорова О. А. Машинное обучение и задачи обработки естественного языка // Новости искусственного интеллекта. 1998. № 1.Невзорова О. А. Машинное обучение и задачи обработки естественного языка // Новости искусственного интеллекта. 1998. № 1.Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Технологии обработки командной информации и управления поведением в интеллектуальных робототехнических системах // Информационные технологии. 2005. № 7.Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Технологии обработки командной информации и управления поведением в интеллектуальных робототехнических системах // Информационные технологии. 2005. № 7.Владимирский Б. М., Кирой В. Н., Скоморохов А. А. Пути создания интерфейса "мозг-компьютер" для людей // Известия ЮФУ. Технические науки. 2008. № 6 (83). C. 210-212.Владимирский Б. М., Кирой В. Н., Скоморохов А. А. Пути создания интерфейса "мозг-компьютер" для людей // Известия ЮФУ. Технические науки. 2008. № 6 (83). C. 210-212.Hochberg L. R. et al. Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm // Nature. 2012. 485 (7398). P. 372-375.Hochberg L. R. et al. Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm // Nature. 2012. 485 (7398). P. 372-375.Autonomous Vehicles in Support of Naval Operations // Committee on Autonomous Vehicles in Support of Naval Operations, National Research Council / USA, National Academies Press, 2005.Autonomous Vehicles in Support of Naval Operations // Committee on Autonomous Vehicles in Support of Naval Operations, National Research Council / USA, National Academies Press, 2005.Technology Development for Army Unmanned Ground Vehicles / Committee on Army Unmanned Ground Vehicle Technology, National Research Council / USA, National Academies Press, 2002.Technology Development for Army Unmanned Ground Vehicles / Committee on Army Unmanned Ground Vehicle Technology, National Research Council / USA, National Academies Press, 2002.Multi Robot Systems, Recent Advances. Edited by A. Lazinica. Croatia, I-Tech Education and Publishing, 2008. 318 р.Multi Robot Systems, Recent Advances. Edited by A. Lazinica. Croatia, I-Tech Education and Publishing, 2008. 318 р.Multiagent Systems. Edited by S. Ahmed and M. N. Karsiti. Croatia, I-Tech, 2009. 425 р.Multiagent Systems. Edited by S. Ahmed and M. N. Karsiti. Croatia, I-Tech, 2009. 425 р.Swarm Robotics, From Biology to Robotics. Edited by E. M. Martin. InTech, 2010. 101 p.Swarm Robotics, From Biology to Robotics. Edited by E. M. Martin. InTech, 2010. 101 p.Multi-robot systems, trends and development. Edited by T. Yasuda, InTech, 2011. 586 p.Multi-robot systems, trends and development. Edited by T. Yasuda, InTech, 2011. 586 p.Drury J. L., Scholtz J., Kieras D. The Potential for Modeling Human-Robot Interaction with GOMS / Human Robot Interaction. Edited by N. Sarkar, I-Tech Education and Publishing, 2007. P. 21-38.Drury J. L., Scholtz J., Kieras D. The Potential for Modeling Human-Robot Interaction with GOMS / Human Robot Interaction. Edited by N. Sarkar, I-Tech Education and Publishing, 2007. P. 21-38.Бобровский C. JAUS: стандарт на разработку военных и мирных роботов // PC Week / RE. 2004. № 38.Бобровский C. JAUS: стандарт на разработку военных и мирных роботов // PC Week / RE. 2004. № 38.Enterprise Structure: JAUS. URL: http://www.jointrobo-tics.com/enterprise02.phpEnterprise Structure: JAUS. URL: http://www.jointrobo-tics.com/enterprise02.phpROCU-7 Ruggedized Operator's Control Unit. URL: http:// www.robo-team.com//uploads/docs/ROCU-7.pdfROCU-7 Ruggedized Operator's Control Unit. URL: http:// www.robo-team.com//uploads/docs/ROCU-7.pdfМobius - Universal Control for Unmanned Systems. URL: http://autonomoussolutions.com/brochure/mobius.pdfМobius - Universal Control for Unmanned Systems. URL: http://autonomoussolutions.com/brochure/mobius.pdfMobi - portable handheld Operator Control Unit. URL: http:// autonomoussolutions.com/brochure/mobi.pdfMobi - portable handheld Operator Control Unit. URL: http:// autonomoussolutions.com/brochure/mobi.pdfAutonomous Solutions, Inc. Overview. URL: http://oilandgas-innovation.com/wp-content/uploads/2013/05/Autonomous-Soluti-ons-Inc.pdfAutonomous Solutions, Inc. Overview. URL: http://oilandgas-innovation.com/wp-content/uploads/2013/05/Autonomous-Soluti-ons-Inc.pdfGeospecific simulation with game quality graphics. URL: http:// www.metavr.com/Geospecific simulation with game quality graphics. URL: http:// www.metavr.com/Манько С. В., Лохин В. М., Романов М. П. Концепция построения мультиагентных робототехнических систем // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. 2015. № 3. Т. 1.Манько С. В., Лохин В. М., Романов М. П. Концепция построения мультиагентных робототехнических систем // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. 2015. № 3. Т. 1.Манько С. В., Диане С. А. К., Лохин В. М., Романов М. П. Модели и программно-алгоритмическое обеспечение мульти-агентньгх робототехнических систем // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. 2015. № 3. Т. 1.Манько С. В., Диане С. А. К., Лохин В. М., Романов М. П. Модели и программно-алгоритмическое обеспечение мульти-агентньгх робототехнических систем // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. 2015. № 3. Т. 1.Евстигнеев Д. В., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Комплекс программно-инструментальных средств для проектирования, моделирования и отработки тактики применения автономных роботов и мультиагентных робототехнических систем // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. 2015. № 3. Т. 1.Евстигнеев Д. В., Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Комплекс программно-инструментальных средств для проектирования, моделирования и отработки тактики применения автономных роботов и мультиагентных робототехнических систем // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. 2015. № 3. Т. 1.Программный комплекс для моделирования роботов и ро-бототехнических систем Дин-Софт РобСим 5. URL: http://rob-sim.dynsoft.ru/working.phpПрограммный комплекс для моделирования роботов и ро-бототехнических систем Дин-Софт РобСим 5. URL: http://rob-sim.dynsoft.ru/working.phpЛохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Универсальный полигон для отработки технологий интеллектуального и сетецентрического управления автономными роботами и мультиагентными робототехническими системами // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. № 3. 2015. Т. 1.Лохин В. М., Манько С. В., Романов М. П. Универсальный полигон для отработки технологий интеллектуального и сетецентрического управления автономными роботами и мультиагентными робототехническими системами // ВЕСТНИК МГТУ МИРЭА. № 3. 2015. Т. 1.Графическая библиотека OpenGL. URL: http://www.rsdn.ru/ article/opengl/ogltut2.xmlГрафическая библиотека OpenGL. URL: http://www.rsdn.ru/ article/opengl/ogltut2.xmlOGRE. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/OGREOGRE. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/OGRE

The authors declare that there are no conflicts of interest present.