В Томском политехническом университете решили задачу группового управления роботами, применив киберфизический подход. Во время тестирования разработанного программного обеспечения группа автономных мобильных роботов собрала пазл картины Ван Гога «Звездная ночь».

Результаты исследования были представлены на конференции AIP Conference Proceedings и опубликованы в сборнике.

Киберфизические системы включают в себя виртуальную и физическую среду. Это цифровые двойники, виртуальные анализаторы, объекты облачных вычислений, с одной стороны, и физические объекты и измерения с них — с другой. Ученые из Томского политеха исследуют методы построения онтологии киберфизических систем. Цель проекта — разработать программное обеспечение, которое позволило бы нескольким роботам взаимодействовать друг с другом без человека.

«Сегодня, как правило, даже мелкосерийное производство имеет несколько обособленных контуров управления, и для повышения эффективности предприятия необходимо решить задачу организации связей между этими контурами, — рассказывает участник научного коллектива, ассистент отделения автоматизации и робототехники ТПУ Александр Зарицын. — Мы изучаем методы построения структуры систем, которые позволили бы получить наибольшую эффективность в производстве и улучшить алгоритм управления — например, с точки зрения энергозатрат».

По мнению ученых, сейчас большинство предприятий применяют стандартные подходы (автоматные модели, классические алгоритмы оптимизации) либо вообще не используют алгоритмы, решающие задачи повышения эффективности производства. Киберфизический подход при этом практически не используется.

«Мы планируем создать отечественный аналог программного обеспечения для управления предприятием, с точки зрения автоматизации технологических процессов и планирования задач», — говорит Александр Зарицын.

Тестирование продукта исследователи провели на прототипе системы управления группой автономных мобильных роботов. Перед роботами стояла задача собрать пазл картины Ван Гога «Звездная ночь». Для ее решения ученые использовали киберфизический подход: методы идентификации и теории, компьютерное зрение и теорию графов.

Сейчас группа по гранту разрабатывает ПО, обеспечивающее оптимальное построение расписания на ПАО «Микрон». В перспективе планируется расширить функционал программного обеспечения до задач планирования с применением киберфизического подхода.

Пресс-служба Томского политехнического университета