Разработка алгоритма интеграции URDF-модели в ROS при реализации цифрового двойника робототехнического комплекса; Системы анализа и обработки данных; № 4 (100)
| Parent link: | Системы анализа и обработки данных.— .— Новосибирск: Изд-во НГТУ.— 2782-2001 № 4 (100).— 2025.— С. 9-24 |
|---|---|
| Autor principal: | |
| Outros Autores: | |
| Resumo: | Заглавие с экрана Современные тенденции развития робототехники и автоматизации способствуют широкому внедрению цифровых двойников, которые обеспечивают моделирование, тестирование и оптимизацию робототехнических систем еще на стадии проектирования, до их физической реализации. Одним из ключевых инструментов для создания цифровых двойников являются URDF-модели (Unified Robot Description Format, Единый формат описания роботов), используемые в среде ROS (Robot Operating System, Операционная система роботов). Эти модели позволяют детально описывать кинематику и динамику робототехнических комплексов (РТК) и устройств, включая их геометрические параметры, массовые и инерционные характеристики, а также ограничения движения. Это дает возможность интегрировать их в виртуальные симуляционные среды и реальные системы управления. В статье рассматривается разработка алгоритма интеграции URDF-модели РТК в ROS. Особое внимание уделено вопросам формирования корректной кинематической цепи, учету физических ограничений движений звеньев, а также обеспечению взаимодействия модели с окружающей средой в симуляторе GAZEBO. Для проведения эксперимента применялся РТК с шестью степенями свободы. Для него создана URDF-модель, включающая точное описание структуры звеньев, их соединений и динамических свойств. Проверка работоспособности алгоритма проводилась в ROS и GAZEBO путем моделирования движения РТК по заданным траекториям, анализа его поведения при взаимодействии с виртуальными объектами и оценки точности воспроизведения кинематики. Результаты экспериментов подтвердили, что предложенный алгоритм успешно интегрирует URDF-модель в ROS, обеспечивая стабильное и адекватное функционирование цифрового двойника. Это позволяет использовать разработку для тестирования алгоритмов управления, оптимизации траекторий и прогнозирования поведения системы в различных сценариях. Полученные данные открывают перспективы для дальнейшего совершенствования методов моделирования, разработки РТК и применения цифровых двойников в задачах промышленной автоматизации, научных исследованиях и образовательных проектах Текстовый файл |
| Idioma: | russo |
| Publicado em: |
2025
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: | http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2025-4-9-24 |
| Formato: | Recurso Electrónico Capítulo de Livro |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=685067 |
MARC
| LEADER | 00000naa2a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 685067 | ||
| 005 | 20260220103641.0 | ||
| 090 | |a 685067 | ||
| 100 | |a 20260220d2025 k||y0rusy50 ca | ||
| 101 | 0 | |a rus | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn ---uucaa | ||
| 200 | 1 | |a Разработка алгоритма интеграции URDF-модели в ROS при реализации цифрового двойника робототехнического комплекса |f П. А. В. Авад, Т. Е. Мамонова | |
| 203 | |a Текст |c электронный |b визуальный | ||
| 300 | |a Заглавие с экрана | ||
| 320 | |a Список литературы: 18 назв | ||
| 330 | |a Современные тенденции развития робототехники и автоматизации способствуют широкому внедрению цифровых двойников, которые обеспечивают моделирование, тестирование и оптимизацию робототехнических систем еще на стадии проектирования, до их физической реализации. Одним из ключевых инструментов для создания цифровых двойников являются URDF-модели (Unified Robot Description Format, Единый формат описания роботов), используемые в среде ROS (Robot Operating System, Операционная система роботов). Эти модели позволяют детально описывать кинематику и динамику робототехнических комплексов (РТК) и устройств, включая их геометрические параметры, массовые и инерционные характеристики, а также ограничения движения. Это дает возможность интегрировать их в виртуальные симуляционные среды и реальные системы управления. В статье рассматривается разработка алгоритма интеграции URDF-модели РТК в ROS. Особое внимание уделено вопросам формирования корректной кинематической цепи, учету физических ограничений движений звеньев, а также обеспечению взаимодействия модели с окружающей средой в симуляторе GAZEBO. Для проведения эксперимента применялся РТК с шестью степенями свободы. Для него создана URDF-модель, включающая точное описание структуры звеньев, их соединений и динамических свойств. Проверка работоспособности алгоритма проводилась в ROS и GAZEBO путем моделирования движения РТК по заданным траекториям, анализа его поведения при взаимодействии с виртуальными объектами и оценки точности воспроизведения кинематики. Результаты экспериментов подтвердили, что предложенный алгоритм успешно интегрирует URDF-модель в ROS, обеспечивая стабильное и адекватное функционирование цифрового двойника. Это позволяет использовать разработку для тестирования алгоритмов управления, оптимизации траекторий и прогнозирования поведения системы в различных сценариях. Полученные данные открывают перспективы для дальнейшего совершенствования методов моделирования, разработки РТК и применения цифровых двойников в задачах промышленной автоматизации, научных исследованиях и образовательных проектах | ||
| 336 | |a Текстовый файл | ||
| 461 | 1 | |0 346870 |9 346870 |t Системы анализа и обработки данных |c Новосибирск |n Изд-во НГТУ |x 2782-2001 | |
| 463 | 1 | |t № 4 (100) |v С. 9-24 |d 2025 | |
| 610 | 1 | |a робототехнические комплексы | |
| 610 | 1 | |a цифровые двойники | |
| 610 | 1 | |a алгоритм интеграции | |
| 610 | 1 | |a имитационное моделирование | |
| 610 | 1 | |a симуляция | |
| 610 | 1 | |a автоматизация | |
| 610 | 1 | |a прогнозирование | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a труды учёных ТПУ | |
| 700 | 1 | |a Авад |b П. А. В. |g Петер Адел Ваким | |
| 701 | 1 | |a Мамонова |b Т. Е. |c специалист в области информатики и вычислительной техники |c доцент Томского политехнического университета, кандидат технических наук |f 1983- |g Татьяна Егоровна |9 14174 | |
| 801 | 0 | |a RU |b 63413507 |c 20260220 |g RCR | |
| 856 | 4 | 0 | |u http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2025-4-9-24 |z http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2025-4-9-24 |
| 942 | |c CF | ||