Томский политехнический университет в этом году стал одним из немногих вузов-обладателей уникальной робототехнической платформы «Бабочка». Она позволяет магистрантам Института кибернетики отрабатывать сложнейшие алгоритмы адаптивного и нечеткого управления.
Робототехническая платформа представляет собой комплекс компьютеров, камеру технического зрения и вращающийся профиль, по форме напоминающий бабочку. На внешнюю сторону профиля устанавливается пластмассовый шарик, который постоянно находится в неустойчивом положении. Запрограммировать «Бабочку» так, чтобы при непрерывном движении она не роняла шарик, — такую задачу ставят преподаватели перед будущими робототехниками ТПУ.
По словам ученых, даже при изменении условий движения шарика (например, если подуть на него), робот, управляемый правильной программой, удерживает его на поверхности профиля.
«Задача не тривиальная, для ее решения необходимы знания минимум магистерского уровня.Здесь применяется алгоритм адаптивного управления: робот отслеживает траекторию шарика и мгновенно реагирует, совершая необходимое действие. Обучившись этому на лабораторном комплексе, такие же команды специалист сможет применять в любых других системах», — рассказывает лаборант кафедры интегрированных компьютерных систем управления Александр Зарницын.
Например, такой алгоритм применяется для управления «чувствами» человекоподобных роботов: «учит»их, ориентируясь на данные технического зрения, не падать во время ходьбы, мгновенно адаптируя свое движение. «Также на стенде можно отработать алгоритм нечеткого управления. Он применяется тогда, когда неизвестна точная информация об объекте. Такие алгоритмы сейчас применяются повсеместно: в автомобилях, кондиционерах, бытовой технике», — отмечает Александр Зарницын.
На стенде политехники выполняют лабораторные и практические работы. Для начала им предлагается повторить алгоритм, предложенный разработчиками платформы, а после — самостоятельно его усовершенствовать. Например, заставить «Бабочку» постоянно удерживать шарик в одной точке профиля, несмотря на его непрерывное колебание. Сейчас с данной платформой работают магистранты направления «Мехатроника и робототехника», а в будущем году к ним присоединятся студенты направления «Автоматизация технологических процессов и производств» кафедры интегрированных компьютерных систем упавления.
