Робот не собьется с пути: в России разработали новый алгоритм управления беспилотниками

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Эффективное управление движением автономных роботов по заданным траекториям — ключевая задача робототехники и автоматического управления. В условиях переменчивой внешней среды при отсутствии дистанционного управления система стабилизации должна корректировать движения при отклонениях от заданного маршрута, возвращая объект на курс. Традиционные подходы, основанные на регуляторах различных каналов управления, требуют значительных временных затрат на настройку и обладают ограниченной точностью при сложных траекториях.

Суть нового подхода

Сотрудники Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Российской академии наук (ФИЦ ИУ РАН) предложили новый метод создания систем стабилизации движений объектов управления на основе универсальной математической модели и заданных траекторий. Основная идея заключается в формировании единой функции управления, которая обеспечивает движение объекта к цели даже при появлении непредсказуемых внешних возмущений — например, при возникновении ранее не учтенных препятствий. Результаты работы опубликованы в статье под заголовком «Задача оптимального управления и её решение в классе допустимых функций управления по усовершенствованной модели объекта управления» в журнале Mathematics.

На пути робота могут возникнуть непредвиденные препятствия.

В отличие от известных методов, новый подход позволяет обходиться без многократных пересчетов управляющих параметров, что снижает вычислительную нагрузку и делает его удобным для реализации на бортовых процессорах. Это особенно важно для автономных систем с ограниченными ресурсами, таких как мобильные роботы, беспилотные аппараты или устройства навигации.

Преимущества и перспективы

Подход открывает новые перспективы для развития полностью автономных роботов, способных адаптироваться к условиям эксплуатации и окружающей среде без постоянного вмешательства человека. Простота программной реализации и меньшие требования к вычислительным мощностям способствуют широкому применению в потребительской робототехнике, автоматизации производственных и транспортных систем, а также, что особенно важно, в военном деле и правоохранительной деятельности, где наземные беспилотные транспортные средства становятся все более востребованными.

Робот радиационной и химической разведки «Берлога-Р»

Недавно мы рассказали о беспилотных карьерных самосвалах, обслуживающих высокогорную шахту в Китае.