Inventory number IRN Number of state registration
0324РК00030 AP22688462-KC-24 0124РК00591
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 10000000 AP22688462
Name of work
Разработка системы управления континуум робота с использованием компьютерного зрения
Type of work Source of funding Report authors
Applied Қалекеева Марина Есенгелдіқызы
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
АО «Академия гражданской авиации»
Abbreviated name of the service recipient АО "АГА"
Abstract

Объектом исследования данного проекта является разработка эффективной и интеллектуальной системы управления для континуум роботов. Конкретно, исследуется применение методов машинного обучения для улучшения безопасности и эффективности работы таких роботов. Основная цель проекта заключается в исследовании доступных и экономически целесообразных решений, которые могут повысить производительность континуум роботов и снизить риски сбоев в их функционировании.

Бұл жобаның зерттеу нысаны роботтар континуумы үшін тиімді және интеллектуалды басқару жүйесін әзірлеу болып табылады. Атап айтқанда, мұндай роботтардың қауіпсіздігі мен тиімділігін жақсарту үшін машиналық оқыту әдістерін қолдану зерттелуде. Жобаның негізгі мақсаты-өнімділікті арттыратын қол жетімді және үнемді шешімдерді зерттеу. Роботтар континуумы және олардың жұмысындағы сәтсіздіктер қаупін азайту.

Целью проекта является разработка передовой и интеллектуальной системы управления для континуум робота, предназначенного для выполнения поисковых работ. Основной фокус проекта заключается в исследовании применения методов машинного обучения с целью повышения безопасности работы континуум робота, изучение доступных и экономически выгодных вариантов, которые могут увеличить эффективность функционирования континуум робота и улучшить общую производительность системы.

Жобаның мақсаты - іздеу жұмыстарын жүргізуге арналған робот континуумы үшін озық және интеллектуалды басқару жүйесін әзірлеу. Жобаның негізгі бағыты жұмыс қауіпсіздігін арттыру мақсатында Машиналық оқыту әдістерін қолдануды зерттеу болып табылады робот континуумы, жұмыс тиімділігін арттыра алатын қол жетімді және үнемді нұсқаларды зерттеу Робот континуумы және жүйенің жалпы өнімділігін жақсарту.

Схемотехнические решения будут проверены через функциональные испытания и проанализированы в различных эксплуатационных условиях. В рамках электронной части также предусмотрена разработка печатных плат. В процессе проектирования печатной платы будет осуществлена оптимизация размещения электронных компонентов, используя программы моделирования. В рамках проекта также будет разработана автоматизированная система управления, использующая методы машинного обучения. Для этого будут исследованы различные методики, включая гистограмму ориентированных градиентов, обучение нейронных сетей, алгоритм Виолы-Джонса и другие.

Схемалық шешімдер функционалдық сынақтар арқылы тексеріледі және әртүрлі пайдалану жағдайларында талданады. Электрондық бөлім аясында баспа платаларын әзірлеу де қарастырылған. ПХД жобалау процесінде модельдеу бағдарламаларын қолдана отырып, электрондық компоненттерді орналастыруды оңтайландыру жүзеге асырылады. Жоба сонымен қатар Машиналық оқыту әдістерін қолданатын автоматтандырылған басқару жүйесін әзірлейді. Ол үшін әртүрлі әдістер, соның ішінде бағдарланған градиент гистограммалары, нейрондық желілерді оқыту, Виола-Джонс алгоритмі және т.б. зерттеледі.

Исследованы и анализированы существующие континуум роботы, используемые для погрузочных работ, а также их конфигурации и соединений звеньев. Проведена оценка основных преимуществ и недостатков конструктивных схем параллельных манипуляторов. Изучены современные методы распознавания объектов, которые могут повысить производительность континуум робота с использованием системы видеонаблюдения. Индикатор результатов: обзорная статья в КОКCНВО. Опубликована статья «Innovative methods of control and design of continuum robots» в Вестнике Евразийского национального университета имени Л.Н.Гумилева. Главным инновационным аспектом предложенной системы является интеграция методов машинного обучения для автоматического распознавания грузов и управления континуум роботом. Путем обучения нейронной сети определять конкретные типы грузов, система способна выполнять их погрузку автоматически, минимизируя необходимость вручную вмешиваться. Важной характеристикой является использование системы внешнего видеонаблюдения, охватывающей периметр рабочей зоны, что обеспечивает оператору обширный обзор всех аспектов работы и исключает необходимость в помощнике.

Тиеу жұмыстары үшін, сондай-ақ олардың конфигурациясы мен буындарын қосу үшін қолданыстағы континуум роботтар зерттелді және талданды. Параллель манипуляторлардың дизайн схемаларының негізгі артықшылықтары мен кемшіліктерін бағалау жүргізілді. Бейнебақылау жүйесін қолдана отырып, робот континуумының өнімділігін арттыра алатын объектілерді танудың заманауи әдістері зерттелді. Нәтижелер индикаторы: КОКСНВОДАҒЫ шолу мақаласы. Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің хабаршысында" Innovative methods of control and design of continuum robots " мақаласы жарияланды. Ұсынылған жүйенің негізгі инновациялық аспектісі жүкті автоматты түрде тану және роботты континуумды басқару үшін машиналық оқыту әдістерін біріктіру болып табылады. Нейрондық желіні жүктің нақты түрлерін анықтауға үйрету арқылы жүйе қолмен араласу қажеттілігін азайта отырып, оларды автоматты түрде жүктей алады. Маңызды сипаттама-жұмыс аймағының периметрін қамтитын сыртқы бейнебақылау жүйесін пайдалану, бұл операторға жұмыстың барлық аспектілеріне кең шолу жасайды және көмекшінің қажеттілігін болдырмайды.

Результаты проекта прямо направлены на цифровизацию отечественного производства, в частности на производства манипуляторов с интеллектуальной системой управления. Реализация этого проекта будет способствовать улучшению качества жизни и созданию безопасных рабочих условий труда. Социальный эффект включает в себя повышение качества жизни населения, увеличение осведомленности о качественной и безопасной работе на предприятиях. Экономический эффект заключается в улучшении качества жизни населения Республики Казахстан, обеспечении устойчивости экономики страны, развитии ее человеческого капитала, повышении национальной безопасности и поддержании устойчивого развития государства. Экологический эффект программы проявится в улучшении качества работы предприятий и безопасности. Проект будет способствовать развитию междисциплинарных связей в науке, интеграцию науки, образования и промышленности (производство).

Жобаның нәтижелері отандық өндірісті цифрландыруға, атап айтқанда интеллектуалды басқару жүйесі бар манипуляторлар өндірісіне тікелей бағытталған. Бұл жобаны іске асыру өмір сүру сапасын жақсартуға және қауіпсіз жұмыс жағдайларын жасауға ықпал етеді. Әлеуметтік әсер халықтың өмір сүру сапасын арттыруды, кәсіпорындарда сапалы және қауіпсіз жұмыс туралы хабардарлықты арттыруды қамтиды. Экономикалық тиімділік Қазақстан Республикасы халқының өмір сүру сапасын жақсарту, ел экономикасының орнықтылығын қамтамасыз ету, оның адами капиталын дамыту, ұлттық қауіпсіздікті арттыру және мемлекеттің орнықты дамуын қолдау болып табылады. Бағдарламаның экологиялық әсері кәсіпорындардың жұмыс сапасы мен қауіпсіздігін жақсартуда көрінеді. Жоба ғылымдағы пәнаралық байланыстарды дамытуға, ғылымды, білім беруді және өнеркәсіпті (өндірісті) интеграциялауға ықпал ететін болады.

В рамках реализации данного проекта постдокторантом будут опубликованы получены следующие результаты: - за 2024год: обзорная статья в КОКCНВО; - за 2025 год: публикация 1 статьи в базе данных Scopus или Web of Science. Будет разработан программный алгоритм системы компьютерного зрения для управления движением континуум робота. Индикатор результатов: получение патента на полезную модель и публикация 1 статьи в КОКCНВО; - за 2026 год: публикация 3 статей в КОКCНВО, научно-технический отчет и 1 статья в базе данных Scopus или Web of Science. Будет опубликована 1 монография.

Осы жобаны іске асыру шеңберінде постдокторант келесі нәтижелерді жариялайды: - 2024 жылға: КОКСНВОДАҒЫ шолу мақаласы; - 2025 жылға: Scopus немесе Web of Science дерекқорында 1 мақаланы жариялау. Континуум роботтың қозғалысын басқару үшін компьютерлік көру жүйесінің бағдарламалық алгоритмі жасалады. Нәтижелер индикаторы: пайдалы модельге патент алу және КОКСНВО-да 1 мақала жариялау; - 2026 жылға: КОКСНВО-да 3 мақала жариялау, ғылыми-техникалық есеп және Scopus немесе Web of Science дерекқорында 1 мақала. 1 монография жарияланады.

Континуум роботы, основанные на гибкой структуре и часто управляемые кабельными приводами, предоставляют перспективные решения для работы в разнообразных условиях, включая сферы медицины, строительства, поисково-спасательных операций и космического исследования. Применение компьютерного зрения в системах управления такими роботами может значительно улучшить их точность и эффективность.

Континуум робот икемді құрылымға негізделген және көбінесе кабельдік жетектермен басқарылатын жұмыс медицина, құрылыс, іздеу-құтқару және ғарыштық зерттеулер салаларын қоса алғанда, әртүрлі жағдайларда жұмыс істеу үшін перспективалық шешімдерді ұсынады. Мұндай роботтарды басқару жүйелерінде компьютерлік көруді қолдану олардың дәлдігі мен тиімділігін едәуір жақсарта алады.

Основными потребителями являются физические лица, строительные организации, предприятия сельского хозяйства и промышленного производства, а также компании, занимающиеся металлоконструкциями и другими видами деятельности. Государственные учреждения, такие как МЧС, пожарные службы, полиция и армия, также могут использовать данное оборудование для управления грузами в рамках своей деятельности.

Негізгі тұтынушылар жеке тұлғалар, құрылыс ұйымдары, ауыл шаруашылығы және өнеркәсіптік өндіріс кәсіпорындары, сондай-ақ металл конструкцияларымен және басқа да қызмет түрлерімен айналысатын компаниялар болып табылады. ТЖМ, өрт сөндіру қызметі, полиция және армия сияқты мемлекеттік мекемелер де осы жабдықты өз қызметі шеңберінде жүктерді басқару үшін пайдалана алады.

UDC indices
621.865.8
International classifier codes
55.30.31; 45.01.00; 28.23.15;
Key words in Russian
робот; манипулятор; авиация; компьютерное зрение; континуум;
Key words in Kazakh
робот; манипулятор; авиация; компьютерлік көру; континуум;
Head of the organization Сейдахметов Бекен Канелович Кандидат экономических наук / профессор
Head of work Қалекеева Марина Есенгелдіқызы / нет