Концептуальные основы платформенно-модульного подхода к разработке перспективных робототехнических комплексов

Активное внедрение робототехники в последнее время считается одним из приоритетных направлений дальнейшего наращивания потенциала для увеличения уровня автоматизации деятельности человека. Полученные на сегодняшний момент достижения в области развития технологий робототехники и практическое подтверждение их состоятельности позволяют рассматривать возможность использования робототехнических средств для решения широкого круга прикладных задач, ранее считавшихся прерогативой человека.
Роботизация как процесс внедрения робототехники предполагает создание высокотехнологичных образцов робототехнических комплексов (РТК), обладающих повышенной автономностью и расширенными функциональными возможностями, что позволяет существенно разгрузить человека, отводя ему роль супервизора при применении РТК. Необходимым условием обеспечения эффективной роботизации широкого спектра рабочих процессов человеческой деятельности является формирование необходимой среды, способствующей интенсивному созданию и внедрению перспективных, обладающих высоким модернизационным потенциалом образцов робототехники — РТК.
Рассматриваемые в статье вопросы связаны с формированием концептуальных положений по созданию перспективных РТК, направленных на сокращение времени вывода на рынок новых изделий робототехники без ущерба их качеству и с повышенным модернизационным потенциалом. Обсуждаются наиболее важные, по мнению авторов, направления развития современной робототехники и пути создания перспективных РТК. Отмечается необходимость согласованного и сбалансированного продвижения передовых и совершенствование существующих и используемых в робототехнике технологий. Основное внимание уделяется созданию опытно-экспериментальных унифицированных базовых платформ РТК путем внедрения платформенно-модульного подхода к созданию перспективных РТК. Рассматриваются уже действующие примеры применения этого подхода в отечественной и зарубежной робототехнике. Удобным методическим аппаратом на пути реализации предложенного подхода видится использование типовой схемы деления (типовой структуры) РТК, разработанной авторами ранее. Обсуждаются преимущества использования платформенно-модульного подхода при создании перспективных РТК и другие его возможные практические приложения

1. Ермолов И. Л., Хрипунов С. П., Благодарящев И. В., Хрипунов С. С. Типовая структурно-функциональная схема робототехнических комплексов военного назначения // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2017. № 6.

2. Денисов И. И., Кононов А. Ф. Механический боец. Многие роботы уже сегодня воюют лучше людей. URL: http://econ-journal.ru/mehanicheskij-boec-mnogie-robotyuzhe-s/ (дата обращения: 27.12.2017).

3. Цариченко С. С. АНПА GAVIA — подводный исследователь // Гидротехника. 2011. № 2(22). С. 112—114.

4. Ермолов И. Л., Хрипунов С. П. Формирование обобщенной структурной схемы робототехнических комплексов // Робототехника и техническая кибернетика. 2017. № 1(14).

5. Ермолов И. Л., Кононов А. Ф., Хрипунов С. П. Направления унификации робототехнических комплексов военного, специального и двойного назначения // Сб. тезисов Международной научно-технической конференции "Экстремальная робототехника — 2017". СПб: Издательско-полиграфический комплекс "Гангут", 2017.

6. Прокопьев В. Ю. Платформенные решения и модульный принцип проектирования электронных устройств как метод стандартизации и унификации разработок // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 5. С. 901—911.

7. Базров Б. М. Модульная технология в машиностроении. М.: Машиностроение, 2001. 368 с.

8. Аверьянов О. И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1987. 232 с.

9. Андреев В. П., Плетенев П. Ф. Разработка технологии межмодульного общения в гетерогенном модульном мобильном роботе. // Труды международной научно-технической конференции "Экстремальная робототехника", 24—25 ноября 2016 года, Санкт-Петербург. С. 245—255.

10. Андреев В. П., Ким В. Л. Разработка функциональных узлов гетерогенного модульного мобильного робота // Тр. междунар. науч.-техн. конф. "Экстремальная робототехника". 24—25 ноября 2016 года, Санкт-Петербург. С. 359—369.

11. Андреев В. П., Подураев Ю. В. Функционально-модульный принцип построения гетерогенных мобильных роботов. // Тр. междунар. науч.-техн. конф "Экстремальная робототехника". 24—25 ноября 2016 года, Санкт-Петербург. С. 39—50.

12. Манько С. В., Лохин В. М., Крайнов Н. В., Малько А. Н. Алгоритмы интеллектуального управления реконфигурируемыми роботами в компоновке колеса и многоагентными системами на их основе // Мехатроника, автоматизация, управление. 2022. Т. 23, № 8. С. 420—429.

13. Манько С. В., Шестаков Е. И. Автоматический синтез сценариев походки реконфигурируемых мехатронно-модульных роботов в модификации шагающей платформы // Российский технологический журнал. 2018. Т. 6, № 4.

14. Jing G., Tosun T., Yim M., Kress-Gazit H. An end-toend system for accomplishing tasks with modular robots // Proceedings of Conference Robotics: Science and Systems. 2016.

15. Kojcev R., Etxezarreta N., Hernandez A., Mayoral V. Evaluation of deep reinforcement learning methods for modular robots. arXiv preprint arXiv:1802.02395, 2018