Введение
Современный мир устроен так, что уже с детских лет маленький человек должен свободно владеть высокотехнологичными продуктами и технологиями. Магазины переполнены игрушками с дистанционным управлением, которые нужно программировать, по торговым центрам передвигаются роботы, большинство производств заполонили так же те самые роботы, все эти электронные «гаджеты» в основном управляются при помощи дистанционных ручных и мобильных пультов. Люди давно оценили преимущества дистанционно-управляемой техники, успешно и с удовольствием ее эксплуатируют [2].
Целью данной статьи является поиск и обзор новых разработок в направлении дистанционных систем управления применяемых как в производственных процессах, так и для управления мобильных роботов и робототезированных систем.
Системы управления можно разделить на две большие группы: к первой относятся системы, которые после обучения определенное время работают автономно, т. е. без участия оператора; ко второй группе относятся системы, в которых непосредственное участие в управлении роботом принимает сам человека. Подробно рассмотрим вторую группу. Чаще всего эти системы используют, когда не определены условия работы, необходима текущая коррекция движений, сопровождаемая анализом ситуации, и когда требуется профессиональный и жизненный опыт человека. Данный вид системы управления называют эргатическими (человеко-машинными) манипуляционными системами. Так как интеллектуальные системы часто являются дорогостоящими, для экономической выгоды, преимущественно используют ручное управление. Область применения дистанционно управляемых систем, при помощи оператора, обширна. Это такие сферы как: подводная, атомная, аэрокосмическая, электротехническая, военная и т.д. [1].
Перечень новейших дистанционных устройств управления и описание их принципа действия.
Не так давно на промышленной выставке в Ганновере, немецкая компания «Festo» продемонстрировала свою новую разработку (рис.1) – необычную перчатку, с помощи которой можно производить дистанционное управление роботизированной рукой.
Управление манипулятором при помощи обычных пультов управления или контроллеров не всегда бывает простым и удобным, а к тому же, если манипулятор антропоморфен, то задача становится архи сложной, для этого требуется оператор высокой квалификации. Ученые компании «Festo» показали общественности свои изобретение, которое решает проблему управления, устройство ExoGlove. Выполняя не сложные движения рукой в перчатке (сгибание и разгибание, перемещение в пространстве), необученный человек может без особых трудностей управлять на расстоянии роботизированной рукой ExoHand.
Рис. 1 Разработки компании Festo (ExoGlove и ExoHand)
Еще одну разновидность системы дистанционного управления изобрели ученые из университета Беркли (Калифорния) – сенсорную перчатку, в основе которой служат несколько акселерометров (по одной штуке на пальце и один на ладони). Данные датчики, реагируют на все движения совершаемые рукой, на которой находится устройство. От них на компьютер поступает оцифрованная информация при помощи беспроводной связи. Обработав полученные показания, ЭВМ вычисляет координаты положения устройства в пространстве, характер и вид передвижения, что позволяет понять какой жест сделал человек.
Применение данной сенсорной перчатки позволяет использовать её как компьютерную мышь (стрелка следует в то место, куда показывает рука); вместо клавиатуры. Так же виртуализации можно подвергнуть множество других приспособлений, которые повсеместно в своей жизни использует человек.
Ученые и специалисты из университета Ньюкасл и компании «Microsoft Research», изобрели устройство Digits (рис. 2), отличительной особенностью которого является отсутствие акселерометров и актуаторов. За основу данной конструкции была взята технология камер Kinect. Этот прототип включает в себя такие компоненты как: инфракрасная камера и лазерный проектор, закрепленные на запястье, с их помощью считывается вся информация о перемещениях пальцев и руки.
Возможности устройства обширны и главное ее особенностью является то, что систему легко носить с собой, так как она не требует дополнительной внешней инфраструктуры [3-7].
Рис. 2 Компоненты устройства Digits
Вывод
Современная техника (вне зависимости робот это или горная машина) – это сложная техническая система, для управления которой нужен специально подготовленный человек-оператор. Уровень технической части за последнее время значительно вырос, что привело к усложнению управления данными объектами. Для того чтобы упростить этот процесс нужно внедрять новые разработки в этой области, которые позволят сократить время и затраты на обучение оператора.
Библиографический список
- Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипуляционными роботами // Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2004
- Дистанционно-автоматизированное управление машинами // Журнал “Горная Промышленность”. 2004. №4 [Электронный ресурс]. URL:www.mining-media.ru/ru/article/karertekh/67-stati/go/1378
- Косолапов К.В., Сафин Г.Г., Лымарь А.Б., Проскурин Я.В., Свалов Д.В. Полимерные мышцы в робототехнических системах // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 10 [Электронный ресурс]. URL:web.snauka.ru/issues/2015/10/58611
- Сафин Г.Г., Абдрахманов А.А., Великанов В.С. Определение показателей надежности системы «оператор-горная машина-среда» методом функциональных сетей // Инженерный вестник Дона, 2014, №4 [Электронный ресурс]. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/84N4y14
- Сафин Г.Г., Абдрахманов А.А., Великанов В.С., Усов И.Г., Савельев В.И., Мацко Е.Ю. Групповая экспертная оценка деятельности операторов одним из методов теории принятия решений // Современные проблемы науки и образования, 2015, № 1 [Электронный ресурс]. URL: science-education.ru/121-18867
- Косолапов К.В., Хайрулин А.В., Свалов Д.В., Набиев В.Р., Гафаров Р.Р. Осуществление передачи данных роботизированной платформы и устройством с ос android // Международный научно-исследовательский журнал. 2015, №1-3 (32). С. 14-15.
- Косолапов К.В., Распутин Д.А., Тюгаев М.В., Адигамов И.С. Разработка универсального модульного автоматизированного комплекса удалённого присутствия //Международный научно-исследовательский журнал. 2014, № 8-1 (27). С. 22-25.
Количество просмотров публикации: Please wait