Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника»

Рассмотрены российские торговые автоматы (ТА) продуктов питания. Предложены схемы построения роботизированных технических комплексов для автоматической продажи товаров и принципы их действия. Обоснован выбор манипуляторов, осуществляющих доставку оплаченного товара со склада в зону выдачи покупателю. Приведены примеры X3D-моделей складов и полок, на которых размещается товар. Разработана SVG-модель ручной и автоматической анимации программных движений манипулятора в процессах доставки товара от склада к покупателю. Предложен алгоритм автоматической генерации программных последовательностей для электроприводов с системой команд, задающих абсолютные и относительные положения валов электродвигателей, максимальные и маршевые скорости, а также ускорения разгона и торможения. Приведены примеры сгенерированных программных последовательностей для линейных приводов фирмы FAULHABER. Предложены схемы компоновки приводов манипулятора, при которых его уравнения динамики являются линейными с постоянными коэффициентами, то есть позволяют элементарно решать задачи оптимального управления манипулятором в смысле быстродействия. Описана трехуровневая система управления ТА, в которой на нижнем уровне используются контроллеры или драйверы электроприводов, средний уровень реализован на платформе Arduino, на верхнем уровне используется планшетный персональный компьютер. Описаны возможные программно-аппаратные средства общения ТА с покупателем, учета продаж и остатков товара на складе, приема платежей от покупателей и взаимодействия ТА с информационными системами его владельца. Рассмотрены варианты интеграции Arduino с мобильными приложениями и информационными системами на платформе 1Сv8. Приведен и описан код SVG-моделей ТА, позволяющий размещать оборудование, подбирать геометрические размеры складов, полок, корзин, выбирать типы кинематических пар и длины звеньев манипуляторов, строить программные движения манипуляторов и решать другие задачи в процессе проектирования ТА.

торговый автомат; SVG-моделирование; CSS-анимация; электродвигатель; уравнения динамики; программная последовательность; FAULHABER; Arduino; мобильное приложение; мобильные платежи; HTTP-сервис; технология NFC; JSON; 1Сv8; планшетный ПК

Modeling and simulation of a tracked mobile inspection robot in MATLAB and V-REP software / M. Ciszewski, Ł. Mitka, T. Buratowski, M. Giergiel // Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems. – 2017. – Vol. 11, no. 2. – P. 5–11. DOI: 10.14313/JAMRIS_2-2017/11

Gonzalez, R. A Matlab-based interactive simulator for mobile robotics / R. Gonzalez, C. Mahulea, M. Kloetzer // 2015 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE). – 2015. – P. 310–315. DOI: 10.1109/CoASE.2015.7294097

Azak, S. E. Performance evaluation of the grid-based FastSLAM in V-REP using MATLAB / S. Azak, E. Erdogan // 2018 14th International Conference on Advanced Trends in Radioelecrtronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET). – 2018. – P. 276–281. DOI: 10.1109/TCSET.2018.8336202

Integration Of Robotics Simulation Programs Into Educational Process In Kuban State University / I. Ryadchikov, S. Sechenev, A. Svidlov et al. // The European Proceedings of Social & Behavioural Sciences. – 2017. – P. 304–309. DOI: 10.15405/epsbs.2017.12.31

Casini, M. MARS: An Educational Environment for Multiagent Robot Simulations / M. Casini, A. Garulli // Modelling and Simulation in Engineering. – 2016. – P. 1–13. DOI: 10.1155/2016/5914706

Pennestri, E. Coordinate reduction strategies in multibody dynamics: a review / E. Pennestri, P.P. Valentini. – University of Rome Tor Vergata, Roma, 2007. – 17 p.

Gurel, C.S. Modeling and Robot Simulation of a 5-DOF Robot Manipulator in MapleSim and SimMechanics Environments / C.S. Gurel. – University of Maryland, 2018. – 18 p.

Docquier, N. ROBOTRAN: A powerful symbolic gnerator of multibody models / N. Docquier, A. Poncelet, P. Fisette // Mechanical Sciences. – 2013. – P. 199–219. DOI: 10.5194/ms-4-199-2013

Verlinden, O. Symbolic generation of the kinematics of multibody systems in EasyDyn: From MuPAD to Xcas/Giac / O. Verlinden, L. Ben Fekih, G. Kouroussis // Theoretical and Applied Mechanics Letters. – 2013. – No. 3. DOI: 10.1063/2.13013012

Feature and Performance Comparison of the V-REP, Gazebo and ARGoS Robot Simulators / L. Pitonakova, M. Giuliani, A. Pipe, A. Winfield // Proceedings of the 19th Towards Autonomous Robotic Systems Conference (TAROS 2018). – 2018. DOI: 10.1007/978-3-319-96728-8_30

Development of a Khepera IV Library for the V–REP Simulator / E. Peralta, E. Fabregas, G. Farias et al. // IFAC-PapersOnLine – 11th IFAC Symposium on Advances in Control Education. – 2016. – P. 81–86. DOI: 10.1016/j.ifacol.2016.07.157

On 3D simulators for multi-robot systems in ROS: MORSE or Gazebo? / F.M. Noori, D. Portugal, R. Rocha, M. Couceiro //2017 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics (SSRR). – 2017. – P. 19–24. DOI: 10.1109/SSRR.2017.8088134

Еременко, О.С. Анализ возможностей библиотеки X3DOM для отображения трехмерного контента в сети интернет / О.С. Еременко, Е.С. Чердынцев // XI Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки». – 2014. – № 4 (11). – С. 20–25.

Власенко, А.Н. Использование WebGL в образовательном процессе при подготовке специалистов в области сварочного производства / А.Н. Власенко, В.В. Степанов // Дистанционное и виртуальное обучение. – 2016. – № 12. – С. 115–121.

SVG-разметка двухмерной графики: Опыт использования SVG в создании двухмерной графики / А.И. Телегин, Д.Н. Тимофеев, Д.И. Читалов, С.Г. Пудовкина. – Миасс: ЮУрГУ ЭТФ, 2015. – 73 с.

Телегин, В.А. Моделирование и анимация ходьбы плоских моделей шагающих аппаратов / В.А. Телегин, М.И. Кайгородцев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». – 2008. – Вып. 8, № 10. – С. 15–24.

Voinov, I.V. Maxima-code for derivation of dynamic reactions and generalized driving forces in the joints of robotic manipulators / I.V. Voinov, A.I. Telegin, D.I. Timofeev // International Conference on Industrial Engineering. – 2018.

Телегин, А.И. Динамическая развязка систем тел с замкнутыми ветвями / А.И. Телегин // Изв. РАН. Механика твердого тела. – 1999. – № 2. – C. 37–45.