Архитектура и алгоритмы функционирования системы технического зрения радиационно стойких манипуляторов

Основной особенностью радиационно стойких манипуляторов, эксплуатируемых на предприятиях атомной отрасли, является присутствие человека в контуре управления, что обусловлено разнообразием осуществляемых операций и недетерминированностью рабочей среды. Относительная удаленность пультов управления и задающих органов, неидеальные условия обзора внутреннего пространства герметичной камеры с места установки пульта управления формируют необходимость использования систем технического зрения, выполняющих функции как общего обзора камеры, так и локального пространства у рабочей зоны схвата манипулятора. Высокие уровни ионизирующих излучений накладывают ряд ограничений на первичные видеосенсоры в части радиационной стойкости и срока службы, что требует решения вопросов дополнительной защиты, конструктивных и алгоритмических способов минимизации влияния агрессивных факторов. Современные тенденции к построению цифровых производств основаны на системе уникальных идентификаторов материалов, тары и т. д. Одними из наиболее технически доступных средств являются оптические метки, содержащие штрихкод, идентифицируемый вычислительными алгоритмами. В работе предложена концепция построения, структура, функциональные возможности, результаты экспериментальной программы варианта системы технического зрения, предназначенной для эксплуатации совместно с радиационно стойкими роботизированными электромеханическими манипуляторами, устанавливаемыми в герметичных камерах предприятий атомной отрасли.

Литература

[1] Форсайт Д.А., Понс Ж. Компьютерное зрение. Современный подход. Москва, Вильямс, 2004. 928 с.

[2] Носиков В.П. Техническое зрение в автономной системе управления мобильного робота. Техническое зрение в системах управления. Сб. тр. науч.-техн. конф., Москва, 14–16 марта 2012, Москва, ИРИ РАН, с. 35–37.

[3] Войнов И.В., Круглов И.Ф., Морозов Б.А., Казанцев А.М., Носиков М.В. Манипулятор МР-48 для атомной промышленности. Пат. № 172431 U1 РФ, 07.07.2017, бюл. № 19.

[4] Войнов И.В., Казанцев А.М., Морозов Б.А., Носиков М.В. Система управления роботом-манипулятором с использованием нейросетевых алгоритмов ограничения рабочей области схвата. Вестник ЮУрГУ. Сер. Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника, 2017, т. 17, № 4, с. 29–36, doi: 10.14529/ctcr170404

[5] Voinov I.V., Nosikov M.V. Automatic and Manual Control Algorithms of Radiation-Proof Manipulators. Proceedings — 2018 Global Smart Industry Conference, 7 December 2018, art. no. 8570161, doi: 10.1109/GloSIC.2018.8570161

[6] Вологдин Э.Н., Лысенко А.П. Радиационные эффекты в некоторых классах полупроводниковых приборов. Москва, Изд-во Московского государственного института электроники и математики, 2001. 70 с.

[7] Ким Н.В. Обработка и анализ изображений в системах технического зрения. Москва, Изд-во МАИ, 2001. 164 с.

[8] Юревич Е.И. Основы робототехники. Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2005. 416 с.

[9] Hicham Tribak, Youssef Zaz. QR Code Patterns Localization based on Hu Invariant Moments. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 2017, vol. 8, no. 9, pp. 162–172.

[10] Koubaa A. Robot Operating System (ROS). Springer, 2019, vol. 3, 605 p., doi: 10.1007/978-3-319-91590-6

[11] Lentin J. Mastering ROS for Robotics Programming. Packt Publishing, 2015. 481 p.