ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ МЕХАТРОНИМИ СИСТЕМАМИ ТИПУ "COBOT" З ВИКОРИСТАННЯМ ML-ТЕХНОЛОГІЙ
DOI:
https://doi.org/10.30857/2786-5371.2023.6.3Ключові слова:
штучний інтелект, мехатронні системи, комп’ютерний зір, машинний зір, рука-маніпулятор, дистанційне керування, Arduino, мова програмування PythonАнотація
Мета. Роботи є дослідження та розроблення конструкції руки-маніпулятора, його мехатронної системи та програмного керування, з особливим акцентом на розгорнутій кінематиці біонічної кисті руки типу "Cobot" [1, 2]. Вдосконалення методів управління мехатронними системами та розроблення алгоритмів системи керування для створення інноваційної системи управління рукою-маніпулятором типу "Cobot", заснованої на ML-технологіях машинного зору та платформі Arduino.
Розробка керуючих алгоритмів на мові програмування Python та їх інтеграція з Arduino, використовуючи стандартні фреймворки: "CV2", "МediaРipe", "Numpy" та "Serial" [3–6]. Кодування біомеханічних суглобів для застосування в комп'ютерному імітаційному моделюванні та дистанційному керуванні з використанням технологій штучного зору.
Методика. Методика дослідження включала в себе використання математичних методів для аналізу кінематики біонічної кисті руки та розрахунку координат та кінематики механічної системи. Розробка програмних алгоритмів керування базувалася на мові програмування Python. Для оптимізації коду застосовані стандартні фреймворки: "CV2", "МediaРipe", "Numpy" та "Serial". Також використовувалася інтеграція програмного забезпечення з мікроконтролером Arduino для управління мехатронічною системою.
Результати. Розроблено інноваційну систему керування на базі руки-маніпулята типу "Cobot", яка реагує на рухи та жести кисті руки перед web-камерою. Розроблена блок-схема взаємодія електронних та електромеханічних пристроїв блоку керування кисті руки-маніпулятора "Cobot". Реалізовано керуючі алгоритми, які можуть застосовуватися в різних галузях машинобудування, включаючи медицину, промисловість та область доповненої та віртуальної реальності. Представлені алгоритми для розпізнавання жестів, розширюючи можливості використання методів машинного навчання в різних галузях. Наведені залежності кінематики пальців біонічної кисті руки типу "Cobot".
Практична значимість. Отримані результати вказують на потужний потенціал використання інтелектуальних систем управління мехатронними пристроями. Система може бути застосована в медицині, промисловості та області доповненої та віртуальної реальності. Робота сприяє розвитку наукових платформ і є корисною для подальших досліджень у сфері мехатроніки та інтелектуального управління.
