Базова архітектура мобільної робототехнічної платформи з інтелектуальною системою управління рухом і захистом передачі даних

Simple item page
dc.citation.epage80
dc.citation.issue2
dc.citation.journalTitleУкраїнський журнал інформаційних технологій
dc.citation.spage74
dc.citation.volume3
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorЦмоць, І. Г.
dc.contributor.authorТеслюк, В. М.
dc.contributor.authorОпотяк, Ю. В.
dc.contributor.authorПарцей, Р. В.
dc.contributor.authorЗінько, Р. В.
dc.contributor.authorTsmots, I. G.
dc.contributor.authorTeslyuk, V. M.
dc.contributor.authorOpotiak, Yu. V.
dc.contributor.authorParcei, R. V.
dc.contributor.authorZinko, R. V.
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2024-03-27T07:28:26Z
dc.date.available2024-03-27T07:28:26Z
dc.date.created2021-02-28
dc.date.issued2021-02-28
dc.description.abstractВизначено вимоги до мобільної роботехнічної платформи (МРТП) з інтелектуальною системою управління рухом і захистом передачі даних, основними з яких є забезпечення: зменшення габаритів, енергоспоживання та вартості; дистанційного та інтелектуального автономного управління рухом; криптографічного захисту передачі даних у реальному часі; збереження працездатності в умовах дії зовнішніх чинників; адаптації до вимог замовника; здатність самостійно виконувати завдання в умовах невизначеності зовнішньої обстановки. Запропоновано розробку мобільної роботехнічної платформи виконувати на базі інтегрованого підходу, який охоплює: методи навігації, методи попереднього опрацювання та розпізнавання зображень; сучасні методи та алгоритми інтелектуального управління, штучні нейронні мережі та нечітку логіку; нейроподібні методи криптографічні захисту передачі даних; сучасні компоненти та сучасну елементну базу; методи інтелектуального опрацювання та оцінювання даних із давачів в умовах завад і неповної інформації; методи та засоби автоматизованого проектування апаратних і програмних засобів МРТП. Вибрано для розроблення мобільної робототехнічної платформи з інтелектуальною системою управління та криптографічним захистом передачі даних такі принципи: ієрархічності побудови інтелектуальної системи управління; системності; змінного складу обладнання; модульності; відкритості програмного забезпечення; сумісності; спеціалізації та адаптації апаратно-програмних засобів до структури алгоритмів опрацювання та захисту даних; використання комплексу базових проектних рішень. Розроблено базову архітектуру мобільної роботехнічної платформи з інтелектуальною системою управління рухом і захистом передачі даних, яка є основою для побудови мобільних роботехнічних платформ із заданими техніко-експлуатаційними параметрами. З метою реалізації нейроподібних засобів вдосконалено метод таблично-алгоритмічного обчислення скалярного добутку, який за рахунок одночасного формування k макрочасткових добутків забезпечує зменшення в k рази часу обчислення скалярного добутку.
dc.description.abstractThe requirements for a mobile robotic platform (MRP) with an intelligent traffic control system and data transmission protection are determined. Main requirements are the reduction of dimensions, energy consumption, and cost; remote and intelligent autonomous traffic control; real-time cryptographic data protection; preservation of working capacity in the conditions of action of external factors; adaptation to customer requirements; ability to perform tasks independently in conditions of uncertainty of the external environment. It is proposed to develop a mobile robotic platform based on an integrated approach including: navigation methods, methods of pre-processing and image recognition; modern methods and algorithms of intelligent control, artificial neural networks, and fuzzy logic; neuro-like methods of cryptographic data transmission protection; modern components and modern element base; methods of intellectual processing and evaluation of data from sensors in the conditions of interference and incomplete information; methods and means of automated design of MRP hardware and software. The following principles were chosen for the development of a mobile robotic platform with an intelligent control system and cryptographic protection of data transmission: hierarchical construction of an intelligent control system; systematicity; variable composition of equipment; modularity; software openness; compatibility; specialization and adaptation of hardware and software to the structure of algorithms for data processing and protection; use of a set of basic design solutions. The basic architecture of a mobile robotic platform with an intelligent traffic control system and data transmission protection has been developed, which is the basis for the construction of mobile robotic platforms with specified technical and operational parameters. To implement neuro-like tools, the method of tabular-algorithmic calculation of the scalar product was improved, which due to the simultaneous formation of k macroparticle products provides k times reduction of the time of the scalar product calculation
dc.format.extent74-80
dc.format.pages7
dc.identifier.citationБазова архітектура мобільної робототехнічної платформи з інтелектуальною системою управління рухом і захистом передачі даних / І. Г. Цмоць, В. М. Теслюк, Ю. В. Опотяк, Р. В. Парцей, Р. В. Зінько // Український журнал інформаційних технологій. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2021. — Том 3. — № 2. — С. 74–80.
dc.identifier.citationenThe basic architecture of mobile robotic platform with intelligent motion control system and data transmission protection / I. G. Tsmots, V. M. Teslyuk, Yu. V. Opotiak, R. V. Parcei, R. V. Zinko // Ukrainian Journal of Information Technology. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2021. — Vol 3. — No 2. — P. 74–80.
dc.identifier.issn2707-1898
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/61532
dc.language.isouk
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofУкраїнський журнал інформаційних технологій, 2 (3), 2021
dc.relation.ispartofUkrainian Journal of Information Technology, 2 (3), 2021
dc.relation.references[1] Aleksandrov, V., Vetlugin, R., & Makarenko, A. (2018). Vzgliady voennykh spetcialistov SShA na boevoe primenenie nazemnykh robotekhnicheskikh kompleksov. Zarubezhnoe voennoe obozrenie, 6, 39–43. [In Russian].
dc.relation.references[2] Alves, R. M. F., & Lopes, C. R. (2016). Obstacle avoidance for mobile robots: A hybrid intelligent system based on fuzzy logic and artificial neural network. In Proc. of the 2016 IEEE Intern. Conf. on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE), Vancouver, BC, Canada, 24-29 July 2016, 1038-1043. https://doi.org/10.1109/FUZZ-IEEE.2016.7737802
dc.relation.references[3] Bodiansьkii, Ye. V. ta in. (2016). Analiz ta obroblennia potokiv danikh zasobami obchisliuvalьnogo intelektu. Monografiia. Lьviv: Vid-vo Lьviv. politekhniki. [In Ukrainian].
dc.relation.references[4] Chen, C. L. P., Yu, D., & Liu, L. (2019). Automatic leaderfollower persistent formation control for autonomous surface vehicles. IEEE Access, 7, 12146-12155. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2886202
dc.relation.references[5] Denysyuk, P., Teslyuk, V., & Chorna, I. (2018). Development of mobile robot using LIDAR technology based on Arduino controller. 14th International Conference on Perspective Technologies and Methods in MEMS Design, MEMSTECH 2018, Proceedings, 240–244. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2018.8365742
dc.relation.references[6] Dusan, Glavaski, Volf, Mario, & Bonkovic, Mirjana (2009). Robot motion planning using exact cell decomposition and potential field methods. Proceedings of the 9th WSEAS International conference on Simulation, modelling and optimization, World Scientific and Engineering Academy and Society (WSEAS).
dc.relation.references[7] Hoy, M., Matveev, A. S., & Savkin, A. V. (2015). Algorithms for collision free navigation of mobile robots in complex cluttered environments: a survey. Robotica, 33(3), 463–497. https://doi.org/10.1017/S0263574714000289
dc.relation.references[8] Ignatov, A. V., Bogomolov, S. N., & Fedianin, N. D. (2018). K voprosu o razvitii boevykh nazemnykh robototekhnicheskikh kompleksov. Tekhnologiia proizvodstva sistem i kompleksov. Izvestiia TulGU. Tekhnicheskie nauki, 11, 353-358. [In Russian].
dc.relation.references[9] Kellman, M., Rivest, F., Pechacek, A., Sohn, L., & Lustig, M. (2017). Barker-Coded node-pore resistive pulse sensing with built-in coincidence correction. 2017 IEEE Intern. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), New Orleans, LA, 1053-1057. https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952317
dc.relation.references[10] Matviichuk, K., Teslyuk, V., & Teslyuk, T. (2016). Vision system model for mobile robotic systems. Proceeding of the KhIIh International Conference "Perspective Technologies and Methods in MEMS Design", MEMSTECH2016, 20-24 April 2016, Polyana, Lviv, Ukraine, 104-106. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2016.7507529
dc.relation.references[11] Medina-Santiago, A., Morales-Rosales, L. A., HernándezGracidas, C. A., Algredo-Badillo, I., Pano-Azucena, A. D., & Orozco Torres, J. A. (2021). Reactive Obstacle – Avoidance Systems for Wheeled Mobile Robots Based on Artificial Intelligence. Applied Sciences, 11(14), 6468. https://doi.org/10.3390/app11146468
dc.relation.references[12] Palagin, A. V., & Iakovlev, Iu. S. (2017). Osobennosti proektirovaniia kompьiuternykh sistem na kristalle PLIS. Matematicheskie mashiny i sistemy, 2, 3-14. [In Russian].
dc.relation.references[13] Pentagon Unmanned Systems Integrated Roadmap 2017-2042 (2018). USNI News. Retrieved from: https://news.usni.org/2018/08/30/pentagon-unmanned-systems-integratedroadmap-2017-2042
dc.relation.references[14] Pilsu, Kim, Eunji, Jung, Sua, Bae, Kangsik, Kim & Taikyong, Song, (2016). Barker-sequence-modulated golay coded excitation technique for ultrasound imaging. 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Tours, 1-4. https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2016.7728737
dc.relation.references[15] Tsmots, I., Teslyuk, V., & Vavruk, I. (2013). Hardware and software tools for motion control of mobile robotic system. 12th International Conference "The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics", CADSM 2013, 368 p.
dc.relation.references[16] Yang, L., Qi, J., Song, D., Xiao, J., Han, J., & Xia, Y. (2016). Survey of robot 3D path planning algorithms / J Control Sci Eng, 5 p. https://doi.org/10.1155/2016/7426913
dc.relation.references[17] Yusof, Y., Mansor, H. M. A. H., & Ahmad, A. (2016). Formulation of a lightweight hybrid ai algorithm towards self-learning autonomous systems. In Proc. of the 2016 IEEE Confer on Systems, Process and Control (IC-SPC), Melaka, Malaysia, 16-18 December 2016, 142-147. https://doi.org/10.1109/SPC.2016.7920719
dc.relation.referencesen[1] Aleksandrov, V., Vetlugin, R., & Makarenko, A. (2018). Vzgliady voennykh spetcialistov SShA na boevoe primenenie nazemnykh robotekhnicheskikh kompleksov. Zarubezhnoe voennoe obozrenie, 6, 39–43. [In Russian].
dc.relation.referencesen[2] Alves, R. M. F., & Lopes, C. R. (2016). Obstacle avoidance for mobile robots: A hybrid intelligent system based on fuzzy logic and artificial neural network. In Proc. of the 2016 IEEE Intern. Conf. on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE), Vancouver, BC, Canada, 24-29 July 2016, 1038-1043. https://doi.org/10.1109/FUZZ-IEEE.2016.7737802
dc.relation.referencesen[3] Bodianskii, Ye. V. ta in. (2016). Analiz ta obroblennia potokiv danikh zasobami obchisliuvalnogo intelektu. Monografiia. Lviv: Vid-vo Lviv. politekhniki. [In Ukrainian].
dc.relation.referencesen[4] Chen, C. L. P., Yu, D., & Liu, L. (2019). Automatic leaderfollower persistent formation control for autonomous surface vehicles. IEEE Access, 7, 12146-12155. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2886202
dc.relation.referencesen[5] Denysyuk, P., Teslyuk, V., & Chorna, I. (2018). Development of mobile robot using LIDAR technology based on Arduino controller. 14th International Conference on Perspective Technologies and Methods in MEMS Design, MEMSTECH 2018, Proceedings, 240–244. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2018.8365742
dc.relation.referencesen[6] Dusan, Glavaski, Volf, Mario, & Bonkovic, Mirjana (2009). Robot motion planning using exact cell decomposition and potential field methods. Proceedings of the 9th WSEAS International conference on Simulation, modelling and optimization, World Scientific and Engineering Academy and Society (WSEAS).
dc.relation.referencesen[7] Hoy, M., Matveev, A. S., & Savkin, A. V. (2015). Algorithms for collision free navigation of mobile robots in complex cluttered environments: a survey. Robotica, 33(3), 463–497. https://doi.org/10.1017/S0263574714000289
dc.relation.referencesen[8] Ignatov, A. V., Bogomolov, S. N., & Fedianin, N. D. (2018). K voprosu o razvitii boevykh nazemnykh robototekhnicheskikh kompleksov. Tekhnologiia proizvodstva sistem i kompleksov. Izvestiia TulGU. Tekhnicheskie nauki, 11, 353-358. [In Russian].
dc.relation.referencesen[9] Kellman, M., Rivest, F., Pechacek, A., Sohn, L., & Lustig, M. (2017). Barker-Coded node-pore resistive pulse sensing with built-in coincidence correction. 2017 IEEE Intern. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), New Orleans, LA, 1053-1057. https://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952317
dc.relation.referencesen[10] Matviichuk, K., Teslyuk, V., & Teslyuk, T. (2016). Vision system model for mobile robotic systems. Proceeding of the KhIIh International Conference "Perspective Technologies and Methods in MEMS Design", MEMSTECH2016, 20-24 April 2016, Polyana, Lviv, Ukraine, 104-106. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2016.7507529
dc.relation.referencesen[11] Medina-Santiago, A., Morales-Rosales, L. A., HernándezGracidas, C. A., Algredo-Badillo, I., Pano-Azucena, A. D., & Orozco Torres, J. A. (2021). Reactive Obstacle – Avoidance Systems for Wheeled Mobile Robots Based on Artificial Intelligence. Applied Sciences, 11(14), 6468. https://doi.org/10.3390/app11146468
dc.relation.referencesen[12] Palagin, A. V., & Iakovlev, Iu. S. (2017). Osobennosti proektirovaniia kompiuternykh sistem na kristalle PLIS. Matematicheskie mashiny i sistemy, 2, 3-14. [In Russian].
dc.relation.referencesen[13] Pentagon Unmanned Systems Integrated Roadmap 2017-2042 (2018). USNI News. Retrieved from: https://news.usni.org/2018/08/30/pentagon-unmanned-systems-integratedroadmap-2017-2042
dc.relation.referencesen[14] Pilsu, Kim, Eunji, Jung, Sua, Bae, Kangsik, Kim & Taikyong, Song, (2016). Barker-sequence-modulated golay coded excitation technique for ultrasound imaging. 2016 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Tours, 1-4. https://doi.org/10.1109/ULTSYM.2016.7728737
dc.relation.referencesen[15] Tsmots, I., Teslyuk, V., & Vavruk, I. (2013). Hardware and software tools for motion control of mobile robotic system. 12th International Conference "The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics", CADSM 2013, 368 p.
dc.relation.referencesen[16] Yang, L., Qi, J., Song, D., Xiao, J., Han, J., & Xia, Y. (2016). Survey of robot 3D path planning algorithms, J Control Sci Eng, 5 p. https://doi.org/10.1155/2016/7426913
dc.relation.referencesen[17] Yusof, Y., Mansor, H. M. A. H., & Ahmad, A. (2016). Formulation of a lightweight hybrid ai algorithm towards self-learning autonomous systems. In Proc. of the 2016 IEEE Confer on Systems, Process and Control (IC-SPC), Melaka, Malaysia, 16-18 December 2016, 142-147. https://doi.org/10.1109/SPC.2016.7920719
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/FUZZ-IEEE.2016.7737802
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2886202
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2018.8365742
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1017/S0263574714000289
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/ICASSP.2017.7952317
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2016.7507529
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/app11146468
dc.relation.urihttps://news.usni.org/2018/08/30/pentagon-unmanned-systems-integratedroadmap-2017-2042
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/ULTSYM.2016.7728737
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1155/2016/7426913
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/SPC.2016.7920719
dc.rights.holder© Національний університет “Львівська політехніка”, 2021
dc.subjectмобільна робототехнічна платформа
dc.subjectінтелектуальне опрацювання
dc.subjectархітектура
dc.subjectнейромережа
dc.subjectавтономне управління
dc.subjectдавачі
dc.subjectзахист даних
dc.subjectmobile robotic platform
dc.subjectintelligent processing
dc.subjectarchitecture
dc.subjectneural network
dc.subjectautonomous control
dc.subjectsensors
dc.subjectdata protection
dc.titleБазова архітектура мобільної робототехнічної платформи з інтелектуальною системою управління рухом і захистом передачі даних
dc.title.alternativeThe basic architecture of mobile robotic platform with intelligent motion control system and data transmission protection
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Thumbnail Image
Name:
2021v3n2_Tsmots_I_G-The_basic_architecture_of_74-80.pdf
Size:
1.99 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Thumbnail Image
Name:
2021v3n2_Tsmots_I_G-The_basic_architecture_of_74-80__COVER.png
Size:
1.62 MB
Format:
Portable Network Graphics
Download

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.9 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Ukrainian Journal of Information Technology. – 2021. – Vol. 3, No. 2