ОТДЕЛ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

Заведующий отделом - доктор физ.-мат.наук, профессор Михайлюк М.В.

Разработанный тренажер антропоморфных роботов предназначен для исследования и отработки операций в виртуальной среде.

Управление антропоморфным роботом реализовано несколькими способами:

• С помощью "экзоскелета" – специального костюма, одеваемого человеком (см. рис). Встроенные в экзоскелет датчики фиксируют значения углов, задающих положение головы, торса и рук оператора. Зафиксированное экзоскелетом движение оператора передается через систему управления виртуальной модели робота, которая их повторяет (копирует).



Управление с помощью "экзоскелета"

• С помощью виртуального пульта управления. Виртуальный пульт представляет собой схематическое изображение робота, на котором задано расположение осей вращения его двигателей (см. рис). Пользователь с помощью щелчка мыши на соответствующих элементах может выбрать один или несколько шарниров, после чего с помощью перемещения виртуального элемента управления типа "Джойстик" управлять движением робота в выбранных суставах.



Управление с помощью виртуального пульта

• Управление голосом. При произнесении оператором команды производится ее распознавание и, в случае успеха, запускается на выполнение заранее подготовленный скрипт, в соответствии с которым робот выполняет заданное действие.

Управление голосом



• Управление с использованием устройства Microsoft Kinect. С помощью интегрированных в Kinect RGB-видеокамеры, инфракрасного излучателя и инфракрасного сенсора производится определение трехмерных координат точек сочленений костей оператора, находящегося в рабочей области устройства. На основе полученных данных определяются углы в шарнирах, расположенных между звеньями конечностей модели управляемого робота. Значения углов передаются в систему управления, которая вычисляет управляющие сигналы и отправляет их в виртуальной модели робота в подсистеме динамики. Таким образом, осуществляется копирование моделью робота движений оператора.

Управление с помощью Microsoft Kinect

С помощью построенного тренажера было смоделировано выполнение нескольких возможных операций антропоморфного робота SAR-401 (робот разработан НПО "Андроидная техника") на космической станции:

• Инспектирование роботом внешней поверхности МКС (робот закреплен на манипуляторе ERA, что позволяет подвести его к интересующей точке поверхности)

Инспектирование внешней воверхности МКС



• Извлечение роботом научного блока "Биориск" на внешней поверхности модуля СО-1 "Пирс", входящего в состав МКС

Извлечение научного блока "Биориск"



• Работа с пультом управления системы шлюзования в интерьере модуля СО-1 "Пирс" (нажатие на кнопки)

Работа с пультом управления

Построенный тренажер позволяет отработать на виртуальной модели операции, связанные с внекорабельной и внутрикорабельной деятельностью и исследовать возможности реального использования антропоморфных роботов в космосе.