Постановка задачи гетерогенного группового взаимодействия роботов при решении задач умного сада
Автор: Мещеряков Роман Валерьевич, Широков Александр Сергеевич
Рубрика: Математика
Статья в выпуске: 2 т.16, 2024 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрена задача гетерогенного группового взаимодействия различных робототехнических комплексов воздушного и наземного базирования. Предложена концептуальная модель распределения задач между функционально разными робототехническими комплексами, предложена соответствующая математическая формулировка задачи с итоговым функционалом по критерию эффективности, которая сводится к поиску вариантов, удовлетворяющих функциональным критериям. Окончательное решение о структуре и функциях группировки робототехнических комплексов принимается с учетом функции затрат всего жизненного цикла обработки умного сада. Подчеркивается важность автоматизации и интеллектуализации процессов обработки умного сада, сбора урожая и сокращения времени на выполнение технологических операций, которым посвящены исследования передовых отечественных коллективов. Обсуждаются первичные данные для определения количества и функций робототехнических комплексов для решения комплексной задачи обработки умного сада. Проведены вычислительные эксперименты и собраны типовые сценарии применения робототехнических комплексов воздушного базирования и различных по функционалу роботов наземного базирования: транспортеры, сборщики, обработчики и другие. Дальнейшие исследования будут направлены на разработку частных алгоритмических решений для конкретных образцов робототехнических комплексов и экспериментальные исследования на базе полигонов с последующей коррекцией разработанных математических моделей для разных типов умного сада и проработкой технологических карт для типизации выбранных сценариев поведения гетерогенной группы робототехнических комплексов.
Системный анализ, робототехника, умный сад, робототехнический комплекс, беспилотный летательный аппарат, технологии искусственного интеллекта
Короткий адрес: https://sciup.org/147243213
IDR: 147243213 | DOI: 10.14529/mmph240204
Список литературы Постановка задачи гетерогенного группового взаимодействия роботов при решении задач умного сада
- Bechar, A. Agricultural robots for field operations: Concepts and components / A. Bechar, C. Vigneault // Biosystems Engineering. – 2016. – Vol. 149. – P. 94–111.
- Design and implementation of an aided fruitharvesting robot (Agribot) / R. Ceres, J. Pons, A. Jimenez et al. // Industrial Robot. – 1998. – Vol. 25, no. 5. – P. 337–346.
- Шевченко, А.В. Обзор состояния мирового рынка робототехники для сельского хозяйства. Ч. 1. Беспилотная агротехника / А.В. Шевченко, Р.В. Мещеряков, А.Н. Мигачев // Проблемы управления. – 2019. – № 5. – С. 3–18.
- Шевченко, А.В. Обзор состояния мирового рынка робототехники для сельского хозяйства. Ч. 2. Беспилотные летательные аппараты и роботизированные фермы / А.В. Шевченко, Р.В. Мещеряков, А.Н. Мигачев // Проблемы управления. – 2019. – № 6. – С. 3–10.
- Ронжин, А.Л. Математические модели и средства многомодального взаимодействия с робототехническими и киберфизическими системами / А.Л. Ронжин, М.М. Бизин, С.В. Соленый // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ. – 2016. – № 8(90). – С. 107–111.
- Кузнецова, А.А. Применение сверточных нейронных сетей для обнаружения плодов роботами для сбора урожая / А.А. Кузнецова, Т.В. Малеева, В.И. Соловьев // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2020. – Том 63, № 5 (377). – С. 39–41.
- Робототехнические системы в агропроизводстве / Д.С. Стребков, В.А. Королев, С.А. Воротников, В.А. Польский // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. – 2014. – № 3 (31). – С. 68–71.
- Зобнин А. Н. Агророботы в сельском хозяйстве // Академическая публицистика. – 2018. – № 5. – С. 85–87.
- Широков А.С. К вопросу об использовании робототехнического комплекса для сбора урожая плодовых деревьев / А.С. Широков // Труды III Международной научно-практическая конференция «Цифровизация агропромышленного комплекса», 25–27 октября 2022 г., г. Тамбов. – Тамбов: Издательский центр ФГБОУ ВО «ТГТУ». – 2022. – Т. 1. – С. 342–344.
- Chueshev, A. Cloud Robotic Platform on Basis of Fog Computing Approach / A. Chueshev, O. Melekhova, R. Meshcheryakov // Interactive Collaborative Robotics. ICR 2018. Lecture Notes in Computer Science. – Springer, Cham., 2018. – Vol. 11097. – С. 34–43.
- Multi-agent Algorithms for Building Semantic Representations of Spatial Information in a Framework of Neurocognitive Architecture / Z. Nagoev, O. Nagoeva, I. Gurtueva, V. Denisenko // Ad-vances in Intelligent Systems and Computing. – 2020. – Vol. 948. – P. 379–386.
- Nagoev, Z. Multi-Agent Neurocognitive Models of Semantics of Spatial Localization of Events / Z. Nagoev, O. Nagoeva, I. Gurtueva // Cognitive Systems Research. – 2020. – Vol. 59. – P. 91–102.
- Нагоев, З.В. Извлечение знаний из многомодальных потоков неструктурированных данных на основе самоорганизации мультиагентной когнитивной архитектуры мобильного робота / З.В. Нагоев, О.В. Нагоева // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. – 2015. – № 6-2 (68). – С. 145–152.
- Автономный синтез пространственных онтологий в системе принятия решений мобильного робота на основе самоорганизации мультиагентной нейрокогнитивной архитектуры / З.В. Нагоев, К.Ч. Бжихатлов, И.А. Пшенокова и др. // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. – 2020. – № 6 (98). – С. 68–79.
