Сравнение работы шахматного манипулятора и его цифрового двойника

М.Д. Русских; Л.Н. Сафина; Б.А. Тимершин; Д.Е. Чикрин; И.Г. Галиуллин; П.А. Кокунин; Е.С. Густов

doi:10.18127/j20700784-202410-05

Сравнение работы шахматного манипулятора и его цифрового двойника

М.Д. Русских¹, Л.Н. Сафина², Б.А. Тимершин³, Д.Е. Чикрин⁴, И.Г. Галиуллин⁵, П.А. Кокунин⁶, Е.С. Густов⁷

научная статья УДК 621.01 Страницы: 36-44 doi.org/10.18127/j20700784-202410-05

^{1,2,3,4,5,6,7} Казанский (Приволжский) федеральный университет (г. Казань, Россия)

Ключевые слова: Робот-манипулятор цифровой двойник шахматный робот

Аннотация

Постановка проблемы. В настоящее время при разработке робототехнических систем возникает проблема тестирования реальных систем. Цифровой двойник позволяет проводить тестирования и оптимизировать алгоритмы передвижения в
режиме реального времени.

Цель. Провести сравнение работы шахматного манипулятора и его цифрового двойника.

Результаты. Проведены испытания цифрового двойника и шахматного манипулятора, в ходе которых выявлено, что отклонение заданных характеристик не превышает 10–15%.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации алгоритмов управления роботов манипуляторов.

Поступила: 04.09.2024
Одобрена: 19.09.2024
Принята: 24.09.2024

Для цитирования

Русских М.Д., Сафина Л.Н., Тимершин Б.А., Чикрин Д.Е., Галиуллин И.Г., Кокунин П.А., Густов Е.С. Сравнение работы шахматного манипулятора и его цифрового двойника // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. T. 78. № 10. С. 36–44. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202410-05

Список источников

Копытов Д.В., Климов К.В. Использование Robot Operating System (ROS) при создании робототехнических систем // Тезисы докл. Второй молодеж. конф. «Инновационная деятельность в науке и технике. Электромеханика, автоматика и робототехника». Истра. 26-87 апреля 2018 г. Истра: Научно-исследовательский институт электромеханики. С. 57–60.
Md. Hazrat Ali, Yernar Kuralbay, Aidos Aitmaganbet, Kamal M.A.S. Design of a 6-DOF robot manipulator for 3D printed construction. Materials Today: Proceedings. 2022. V. 49. Part 5. P. 1462–1468.
Franceschi P., Mutti S., Pedrocchi N. Optimal design of robotic work-cell through hierarchical manipulability maximization // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2022. V. 78. 102401. P. 1242–1247.
Iliukhin V.N., Mitkovskii K.B., Bizyanova D.A., Akopyan A.A. The Modeling of Inverse Kinematics for 5 DOF Manipulator // Procedia Engineering. 2017. V. 176. P. 498–505.
Шворин И.В., Берник Т.С. Повышение потребительских свойств оптических энкодеров // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2020. № 1.
Ильин А.С., Дохов Д.О., Калымбеков Ш. Кисть манипулятора // Вопросы развития современной науки и техники. 2021. № 5.
Мингазова И.Н. Обзор различных захватов для промышленных роботов манипуляторов // Форум молодых ученых. 2018. № 7.
Jones D., Snider C., Nassehi A. Characterising the Digital Twin: A systematic literature review // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2020. V. 28. P. 136.
Kuts V., Marvel J.A., Aksu M. Digital Twin as Industrial Robots Manipulation Validation Tool // Robotics. 2022. V. 11. № 5.
Chen J., Deng H., Chai W., Xiong J., Xia Z. Manipulation Task Simulation of a Soft Pneumatic Gripper Using ROS and Gazebo // 2018 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR), Kandima, Maldives. 2018. P. 378–383.
Tao F., Zhang H., Liu A., Nee A.Y.C. Digital Twin in Industry: State-of-the-Art // IEEE Transactions on Industrial Informatics. April 2019. V. 15. № 4. P. 2405–2415.
Noh S., Park C., Park J. Position-Based Visual Servoing of Multiple Robotic Manipulators: Verification in Gazebo Simulator // 2020 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC), Jeju, Korea (South). 2020. P. 843–846.
Long Luo Research and analysis of manipulator control method based on deep learning // Journal of Engineering Research. 2023. P. 353–365.
Levente S., Zsófia R., Attila F. Turk-2, a multi-modal chess player // International Journal of Human-Computer Studies. 2011. V. 69. № 7–8. P. 483–495.
Freyja Y.Ó., Róbert B.Ó., Joseph T.F. The Axiomatic Design of Chessmate: A Chess-playing Robot // Procedia CIRP. 2016. V. 53. P. 231–236.
Цифровые двойники / Под ред. П.А. Созинова. М.: Радиотехника. 2022.

[1] Копытов Д.В., Климов К.В. Использование Robot Operating System (ROS) при создании робототехнических систем // Тезисы докл. Второй молодеж. конф. «Инновационная деятельность в науке и технике. Электромеханика, автоматика и робототехника». Истра. 26-87 апреля 2018 г. Истра: Научно-исследовательский институт электромеханики. С. 57–60.

[2] Md. Hazrat Ali, Yernar Kuralbay, Aidos Aitmaganbet, Kamal M.A.S. Design of a 6-DOF robot manipulator for 3D printed construction. Materials Today: Proceedings. 2022. V. 49. Part 5. P. 1462–1468.

[3] Franceschi P., Mutti S., Pedrocchi N. Optimal design of robotic work-cell through hierarchical manipulability maximization // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2022. V. 78. 102401. P. 1242–1247.

[4] Iliukhin V.N., Mitkovskii K.B., Bizyanova D.A., Akopyan A.A. The Modeling of Inverse Kinematics for 5 DOF Manipulator // Procedia Engineering. 2017. V. 176. P. 498–505.

[5] Шворин И.В., Берник Т.С. Повышение потребительских свойств оптических энкодеров // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2020. № 1.

[6] Ильин А.С., Дохов Д.О., Калымбеков Ш. Кисть манипулятора // Вопросы развития современной науки и техники. 2021. № 5.

[7] Мингазова И.Н. Обзор различных захватов для промышленных роботов манипуляторов // Форум молодых ученых. 2018. № 7.

[8] Jones D., Snider C., Nassehi A. Characterising the Digital Twin: A systematic literature review // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2020. V. 28. P. 136.

[9] Kuts V., Marvel J.A., Aksu M. Digital Twin as Industrial Robots Manipulation Validation Tool // Robotics. 2022. V. 11. № 5.

[10] Chen J., Deng H., Chai W., Xiong J., Xia Z. Manipulation Task Simulation of a Soft Pneumatic Gripper Using ROS and Gazebo // 2018 IEEE International Conference on Real-time Computing and Robotics (RCAR), Kandima, Maldives. 2018. P. 378–383.

[11] Tao F., Zhang H., Liu A., Nee A.Y.C. Digital Twin in Industry: State-of-the-Art // IEEE Transactions on Industrial Informatics. April 2019. V. 15. № 4. P. 2405–2415.

[12] Noh S., Park C., Park J. Position-Based Visual Servoing of Multiple Robotic Manipulators: Verification in Gazebo Simulator // 2020 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC), Jeju, Korea (South). 2020. P. 843–846.

[13] Long Luo Research and analysis of manipulator control method based on deep learning // Journal of Engineering Research. 2023. P. 353–365.

[14] Levente S., Zsófia R., Attila F. Turk-2, a multi-modal chess player // International Journal of Human-Computer Studies. 2011. V. 69. № 7–8. P. 483–495.

[15] Freyja Y.Ó., Róbert B.Ó., Joseph T.F. The Axiomatic Design of Chessmate: A Chess-playing Robot // Procedia CIRP. 2016. V. 53. P. 231–236.

[16] Цифровые двойники / Под ред. П.А. Созинова. М.: Радиотехника. 2022.