Технические науки/Робототехника

к.т.н. Турганбай К.Е.

Евразийский технологический университет, Казахстан

¦шќышсыз басќарылатын ±шу аппаратын басќару

ЌР Президентініњ тапсырмасына сєйкес елдіњ инновациялыќ даму т±жырымдамасыныњ аясында єзірленді. Жоба аясында отандыќ ±шќышсыз авиация µнімдерін тек ел ішінде ѓана емес, сондай-аќ шетелге де шыѓару кµзделген. Баѓдарлама 2020 жылѓа дейінгі ±шќышсыз авиациялыќ кешендерді (¦АК) ќ±ру саласындаѓы Ќазаќстанныњ ѓылыми-техникалыќ жєне µнеркєсіптік саясатын ќалыптастырады. ¦шќышсыз басќарылатын ±шаќтарды шекараны ќорѓауѓа, лањкестікке ќарсы іс-шараларѓа ќарсы, тєртіп саќтауѓа, тµтенше жаѓдайларды аныќтауѓа, µнеркєсіп объектілерін, кµлік жєне энергетикалыќ инфраќ±рылымды ќадаѓалауѓа ќолдану кµзделген.

Адамзат µркениетініњ ќазіргі заманѓы дамуы ѓылыми-техникалыќ тµњкерістіњ кезекті кезењі – аќпараттыќ коммуникациялыќ технологияларды (АКТ) µмірдіњ барлыќ салаларына енгізумен сипатталады, б±л технологиялар адам µмірініњ салтын µзгертіп, аќпараттыќ ќоѓамѓа, єлеуметтік-экономикалыќ жєне мєдени дамуы жоѓары ќоѓамѓа кµшу ‰шін іргетас єрі материалдыќ база болады.

Єлемде жаппай мынадай ‰рдістер байќалуда:

– АКТ-ныњ ыќпалымен барлыќ ќоѓамдыќ институттар мен адамныњ ќызмет ету салаларыныњ µзгеруі;

– ќазіргі заманѓы технологияларды єзірлеудіњ, µндірудіњ жєне енгізудіњ барлыќ салаларыныњ ілгерілеуі;

– елді єлеуметтік-экономикалыќ дамытудыњ міндеттеріне барабар дамыѓан аќпараттыќ орта ќалыптастыруѓа ±мтылу;

– т±рѓындардыњ аќпараттыќ ресурстарѓа тењ ќ±ќылы кепілдендірілген ќолжетімділігін ќамтамасыз ету;

– азаматтарды, ќоѓамдыќ институттарды, бизнес пен барлыќ дењгейдегі мемлекеттік билік органдарын аќпараттыќ ќоѓам жаѓдайында µмір с‰руге дайындау.

Канада, Корея, Малайзия, Сингапур, АЌШ сынды єлемдегі алдыњѓы ќатарлы елдердіњ кµпшілігінде т±тас ќоѓамда да, ќызметтіњ жекелеген салаларында да аќпараттыќ даму стратегиялары немесе кешенді баѓдарламалары єзірленген жєне іске асырылуда.

Б±рынѓы кењестік кењістікте ќ±рылѓан мемлекеттер де осы ќатарда. Мысалы, Ресей Федерациясыныњ мемлекеттік аќпараттыќ саясаты мен Беларусь Республикасыныњ аќпараттандыру саласындаѓы мемлекеттік саясатыныњ ±заќ мерзімді стратегиялыќ маќсаты дамудыњ жања кезењіне - аќпаратты ќоѓамды ќ±руѓа жєне єлемдік аќпаратты ќоѓамдастыќќа кіруге кµшу болып табылады.

Жоѓарыда аталѓан стратегиялар мен баѓдарламаларды талдау аќпараттыќ дамудыњ ±лттыќ стратегиясын ќалыптастырудаѓы, аќпараттыќ жєне инновациялыќ дамудыњ алѓа ќойылѓан маќсаттарына ќол жеткізу ‰шін ќоѓамныњ барлыќ топтарын шоѓырландырудаѓы, ±лттыќ стратегияны іске асыру бойынша бизнесті, барлыќ ќоѓамдыќ институттар мен азаматтарды ‰йлестірудегі жетекші рµл мемлекетке берілгенін кµрсетті.

¦шу аппаратарын адам немесе борттыќ автоматтыќ ќ±рылѓылар кешені ж‰зеге асыратын басќару процесі [1]. ¦шаќты басќару органдарына — биіктік пен баѓыттаудыњ аэродинамикалыќ рµлдеріне, электрондарѓа, интерцепторларѓа, ауа тежегіштеріне жєне т.б. єсер ету, сонымен ќатар ќозѓалтќыштыњ тарту к‰шін µзгерту арќылы ж‰зеге асырылады. Тік ±шып, ќонатын ±шаќтарды (аэродинамикалыќ рµлдер тиімді емес режімдерде) жєне ѓарыштыќ аппараттарды басќару реактивті рµлдермен, ал тік ±шаќтарды басќару кµтеруші ќалаќтардыњ кµтеру к‰шініњ шамасы мен баѓытын µзгерту арќылы ж‰зеге асырылады. Басќару ж‰йесіне: ±шќыш тікелей єрекет ететін командалыќ иінтірек (басќару т±тќалары, штурвалдар, педальдар жєне т.б.), командалыќ иінтіректерді басќару органдарымен ќосатын басќару сымдары, арнайы тетіктер жєне орындаушы ќ±рылѓылар кіреді. Ќолмен, жартылай автоматты, автоматты т‰рде ж‰ргізілуі м‰мкін. Ќолмен басќару режімінде ±шќыш шешім ќабылдап, оны басќару иін тіректері арќылы ж‰зеге асырады [2]. ¦шаќты басќаруды баќылау ‰шін пилотажды навигациялыќ ќ±ралдар ќолданылады. Арнайы компенсаторлар (аэродинамикалыќ, серіппелі), сонымен ќатар ауалыќ, электрлік жєне гидравликалыќ к‰шейткіштер ±шќыштыњ басќару органдарына єсер етуге ж±мсайтын к‰шін азайтуѓа ќызмет етеді. ¦шаќты басќарудыњ жартылай автоматты режімінде ±шќыш арнайы командалыќ аспаптар кµмегімен автоматты т‰рде ±шатын аппаратты басќару єрекетіне ќажет аќпараттарды алады. Б±л адамныњ ќызметін едєуір жењілдетеді. Автоматтыќ режімде басќару толыѓымен автоматтандырылѓан кемерлік ќ±рылѓылар кешенімен ж‰зеге асырылады. Ќазіргі уаќытта т‰нгі жєне к‰рделі метеорологиялыќ жаѓдайларда єуе нысаналарын тосып алу, ±шу жєне ќону ‰шін автоматтандырылѓан басќару ж‰йелері кењінен ќолданылады.

Негізгі нєтиже ±шаќты компьютер арќылы басќару м‰мкіншілігі іске асады.

Берілген ж±мыстыњ іске асуы к‰шті ќ±ралдардыњ бірі C программалыќ ортасы ќолданылды. Б±л программалыќ орта, Windows операциялыќ ж‰йесінде ж±мыс жасайтын, кез келген ќолданушы оњай бейімделетін программалыќ µнімді єзірлеуге м‰мкіндік берді [5].

¦шќышсыз ±шаќты басќару баѓдарламасын ќолдану мумкіндігі µте зор.

Ќазіргі тањда компьютерлік технологиялар саласы ќарќынды дамып келе жатќанын єр ќайсымыз білеміз. Болашаќ осы технологияларда.

¦шќышсыз ±шаќтын т‰рлері мен ќ±растыру кезендері ќарастырылѓан (Сурет-1). Сондай-аќ контроллер т‰рлері техникалыќ сипаттамаларын ќарастырдыќ. Осы арќылы контроллер пайдалана отырып программалау тілінде ќарапайым баѓдарламаны кµрсеттік.

¦шќышсыз ±шаќ кєзіргі заманда µте дамушы рµл атќарады . Єсіресе заманауи єскери техниканыњ біріне кіреді.

Берілген баѓдарламалыќ µнім кроссплатформалы (Windows,Linux,MacOS жєне т.б) операциялыќ ж‰йелерге ќолдану ‰шін жасалады. Баѓдарламалыќ µнім µзініњ µзгешелігіне байланысты оњаша аќпараттарды сенімді т‰рде саќтау ‰шін, барынша сенімді жєне т±раќты ж±мысты ќамтамасыз етуге міндетті , жєне де µз кезегінде баѓдарламамен ж±мыс істеу барысында ќасаќана шабуыл жасау кезінде немесе тасымалдауыштыњ заќымдануына, ќандай да бір аќпараттыќ аќауларѓа байланысты аќпараттарды ќорѓауѓа міндетті емес [4].

Баѓдарламалыќ µнім жаппай ќолданысќа баѓытталѓан. MS Windows операциялыќ ж‰йесі бар компьютердіњ негізгі ж±мыстарына икемді кез-келген адам пайдалана алады.

Сурет -1 ¦шаќ

БПЛА ±шќышсыз ±шаќ, сонымен бiрге кейбір кездерде б±л БЛА, кейде ќарапайым тiлде "беспилотник" атауын пайдаланады ( немесе аѓылшын тілінде «дрон». drone — аталыќ ара ) — ±шаќ экипажасыз бортында

Жiктеу :

¦шќышсыз ±шаќтардыњ ажыратылады

- ±шќышсыз басќарылмайтыны

- ±шќышсыз автоматтысы

- ±шќышсыз дистанциялыќ - (ДПЛА ) ±шуды мењгеретiн ±шаќтар [3].

¦шќышсыз ±шаќтар м±ндай ±шудыњ биiктiгi, масса, уаќыт жєне ќашыќтыќ µзара байланыстырѓан баптаулары бойынша бµлу. Аппараттарды келесi топтар бойынша ерекшеленеді:

- «1 шаќырымѓа дейiн биiктiгiмен саѓат жєне 10 килограмдарѓа дейiн — массамен, 1 шаќырымѓа ±шудыњ уаќытымен (шартты атауы) микро

- «3—5 шаќырымдарѓа дейiн биiктiкпен жєне 50 килограмдарѓа дейiн — массамен, бiрнеше саѓаттардыњ ±шу уаќытымен

- («миди») орташа — 1000 килограмдарѓа дейiн, 9—10 шаќырымдарѓа дейiн 10—12 саѓаттарын уаќытпен

- болеенiњ 24 саѓат ±шудыњ уаќытыныњ 20 шаќырымдарына дейiн ауыр — ±шудыњ биiктiктерiмен [5].

Шурыгина Владислав єскери мамандыѓын мењгерудiњ жер бетiндегi тармаќтарымен т±раќты аќпарат алмасуды – ќажеттiлiк бiр осал буыны осы ±шќышсыз ±шаќтыњ болуы. Берiлетiн мєліметтерді ‰лкен кµлемi єжептєуiр ќажет бол ‰шiн аса к‰рделi радиобайланыстыњ арналары «жуан», iс ж‰зiнде, сенiмдiлiк биiк дењгей ќамтамасыздануѓа м‰мкiн емес. Ењ оњай н±сќада, бµгет ќаѓыла бастауѓа болады. Global Hawk жыланныњ жеке алѓанда бiр БПЛА секундке 500 мегабайтќа мєлімет беру жылдамдыѓы ќажет болады.

Литература:

1. Боголюбов А.Н., Никитин Д.А. Популярно о робототехнике. – Киев: Наук. думка, 1989. – 200с.

2. Веселков Р.С., Гонтаровская Т.Н., Гонтаровский В.П. и др. Детали и механизмы роботов: Основы расчета, конструирования и технологии производства. – Киев: Выща шк., 1990. – 343с.

3. Костров Б. В., Ручкин В. Н., Фулин В. А.. Искусственный интеллект и робототехника. Лучшие книги по Искусственный интеллект. Экспертные системы. – М.: Диалог-МИФИ, 2008. – 224с.

4. Мацкевич В.В. Занимательная анатомия роботов. - М.: «Радио и связь», 1988.

5. Предко М. Устройства управления роботами: схемотехника и программирование. – М.: ДМК, 2004. – 402с.